[发明专利]一种环状亚硫酸酯化合物、电解液及锂离子电池

权利要求书

1.一种环状亚硫酸酯化合物，其特征在于，所述环状亚硫酸酯化合物具有式(I)、式(II)或式(III)所示的结构：

式(I)：式(II)：/式(III)：/

式(I)至式(III)中：X为O，S，NR₃或CR₄R₅，R₁-R₁₁各自独立地为H、卤素、羟基、氰基、酯基、磺酰基、氟代磺酰基、磺酸基、氟代磺酸基、1-10个碳原子的饱和或不饱和烷基、1-10个碳原子的饱和或不饱和卤代烷基、1-10个碳原子的烷氧基或1-10个碳原子的氟代烷氧基。

2.根据权利要求1所述的环状亚硫酸酯化合物，其中，所述环状亚硫酸酯化合物为下述化合物1-1至化合物1-13：

3.一种制备权利要求1或2所述的环状亚硫酸酯化合物的方法，其中，该方法包括：在反应催化剂和反应溶剂存在下，将双羟基化合物与SOCl在缩合反应条件下接触；所述双羟基化合物具有式(A)、式(B)或式(C)所示的结构：

式(A)：式(B)：/式(C)：/

式(A)、式(B)和式(C)中：X为O，S，NR₃或CR₄R₅，R₁-R₁₁各自独立地为H、卤素、羟基、氰基、酯基、磺酰基、氟代磺酰基、磺酸基、氟代磺酸基、1-10个碳原子的饱和或不饱和烷基、1-10个碳原子的饱和或不饱和卤代烷基、1-10个碳原子的烷氧基或1-10个碳原子的氟代烷氧基。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述双羟基化合物具有下述任一的结构：

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述反应催化剂选自SiO₂和Si(OC₂H₅)₄中的至少一种；

所述反应溶剂为CH₃OH、CH₃CH₂OH和CH₃CN中的至少一种；

所述缩合反应条件包括：温度为20-200℃，时间为30-600分钟。

6.一种锂离子电池电解液，该锂离子电池电解液含有有机溶剂、锂盐以及添加剂，其特征在于，所述添加剂为权利要求1-5中任一项所述的环状亚硫酸酯化合物。

7.根据权利要求6所述的锂离子电池电解液，其中，所述环状亚硫酸酯化合物在所述电解液中的浓度为0.01-10wt％。

8.根据权利要求7所述的锂离子电池电解液，其中，所述环状亚硫酸酯化合物在所述电解液中的浓度为0.01-5wt％。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池电解液，其中，所述环状亚硫酸酯化合物在所述电解液中的浓度为0.3-1wt％。

10.根据权利要求6所述的锂离子电池电解液，其中，所述环状亚硫酸酯化合物选自3,4-二羟基噻吩亚硫酸酯、2-甲基-3,4-二羟基噻吩亚硫酸酯、2,5-二甲基-3,4-二羟基噻吩亚硫酸酯、2-三氟甲基-3,4-二羟基噻吩亚硫酸酯、2,5-二甲酸二甲酯-3,4-二羟基噻吩亚硫酸酯、N-甲基-3,4-二羟基吡咯亚硫酸酯、2-甲基-N-甲基-3,4-二羟基吡咯亚硫酸酯、2,5-二甲基-N-甲基-3,4-二羟基吡咯亚硫酸酯、3,4-二羟基呋喃亚硫酸酯、2-甲基-3,4-二羟基呋喃亚硫酸酯、2,5-二甲基-3,4-二羟基呋喃亚硫酸酯、2,3-二羟基吡啶亚硫酸酯和3,4-二羟基吡啶亚硫酸酯中的一种或几种。