[发明专利]含哌啶离子液体及其制备方法、电解液及其应用

权利要求书

1.一种含哌啶离子液体，具有如下结构式(I)：

其中，Y为阴离子，选自BF₄^-、PF₆^-、(CF₃SO₂)₂N^-或CF₃SO₃^-。

2.一种含哌啶离子液体制备方法，包括如下步骤：

无水无氧条件下，将N-甲基哌啶和甲氧基乙氧基卤代甲烷按摩尔比1∶1.05-1.2混合，在温度为60-80℃条件下搅拌反应48-72小时，洗涤得到结构式(III)表示的N-甲基-N-甲氧基乙氧基甲基哌啶卤化物，反应式表示为：

反应式中，RX为甲氧基乙氧基卤代甲烷，其中，R代表甲氧基乙氧基甲基，X代表卤素，选自Cl、Br或I；

将所述结构式(III)表示的N-甲基-N-甲氧基乙氧基甲基哌啶卤化物和无机盐溶于丙酮中，搅拌反应8-24小时，得到结构式为(I)的含哌啶离子液体，反应式表示为：

反应式中，MY表示所述无机盐；其中，M为阳离子，选自Na⁺、K⁺或NH₄⁺；Y为阴离子，选自BF₄^-、PF₆^-、(CF₃SO₂)₂N^-或CF₃SO₃^-。

3.如权利要求2所述的含哌啶离子液体制备方法，其特征在于，所述N-甲基-N-甲氧基乙氧基甲基哌啶卤化物和无机盐摩尔比为1∶1。

4.一种电解液，包括锂盐，其特征在于，所述电解液还包括含哌啶离子液体，所述含哌啶离子液体具有如下结构式(I)：

其中，Y为阴离子，选自BF₄^-、PF₆^-、(CF₃SO₂)₂N^-或CF₃SO₃^-。

5.如权利要求4所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括有机溶剂；所述锂盐在电解液中的浓度为0.3-1.2mol/L。

6.如权利要求5所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯及碳酸丙烯酯按照体积比2～3∶1～3∶1～2∶1～1.5组成。

7.如权利要求5所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂和所述含哌啶离子液体质量比为n，n大于0，小于等于100。

8.如权利要求7所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂和所述含哌啶离子液体质量比为10∶1。

9.如权利要求6所述的电解液，其特征在于，所述锂盐选自四氟硼酸锂、六氟磷酸锂或双(三氟甲磺酰)亚胺锂中的一种。

10.如权利要求4-9任一项所述的电解液在超级电容器、锂离子电池中的应用。