[发明专利]用于镁蓄电池的不含氯化物的电解质和将镁电解质转化为不含氯化物的电解质的方法

摘要

本发明提供了用于镁蓄电池的不含氯化物的电解质和将镁电解质转化为不含氯化物的电解质的方法。具体地，提供了制备不含氯化物的镁电解质盐的方法。根据该方法将水稳定的硼酸根类或碳硼酸根类阴离子通过离子交换转化为碱金属或银的金属盐并且随后通过另一次离子交换转化为不含氯化物的镁盐。还提供了适合作为用于镁蓄电池的电解质的不含氯化物的镁盐和含有该不含氯化物的镁电解质的镁蓄电池。

主权项

1.一种制备非水镁电解质的方法，该非水镁电解质包含：包含醚氧的非水溶剂；和式(I)的镁盐：[A]₂Mg(Solvent)_y     (I)其中该电解质不包含氯离子，Solvent是包含该醚氧的非水溶剂并且y为2到6的整数，并且A是水稳定的硼酸根类阴离子或水稳定的碳硼酸根类阴离子中的至少一种，该方法包括：使式RMgCl的格氏试剂与在四氢呋喃中的i)式BR₃的硼烷，其中R每个独立地选自任选用F取代的1‑6个碳原子的烷基、任选用F取代的芳基和任选用F取代的烷基苯基；或ii)式C₂B₁₀H₁₂的碳硼烷反应，以获得下式的镁盐：[Mg₂(μ‑Cl)₃·6THF]A其中A为：i)式BR₄^‑(II)的硼酸根类阴离子，其中R每个独立地选自任选用F取代的1‑6个碳原子的烷基、任选用F取代的芳基和任选用F取代的烷基苯基；或ii)式C₂B₁₀H₁₁^‑(III)的碳硼酸根类阴离子；根据以下反应式在含水介质中形成阴离子A的M⁺盐：3[Mg₂(μ‑Cl)₃·6THF]A+M₂CO₃/MHCO₃(aq)→3MA+[Mg₂(μ‑Cl)₃·6THF](CO₃)+[Mg₂(μ‑Cl)₃·6THF](HCO₃)；从该含水介质中提取MA盐；将游离的MA盐从提取物分离；和用Mg²⁺离子交换MA盐的金属离子M⁺以获得式(I)的Mg盐，其中该金属离子(M⁺)是选自Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺、Cs⁺和Ag⁺中的至少一种。