[发明专利]制备1-烷基-3-烷基-吡啶鎓溴化物的方法及其在电化学电池中作为添加剂的用途

权利要求书

1.适合在生成溴的电化学电池中使用的电解质溶液，包括溴化锌的水溶液和由至少一种结合有一个或多个溴分子的1-烷基-3-甲基-吡啶溴化物构成的液体络合物，其中在位置1上的烷基为可以是直链的或支化的C3-C10烷基。

2.根据权利要求1的电解质溶液，其中所述C3-C10烷基选自正丙基、正丁基、正戊基和正己基。

3.根据权利要求2的电解质溶液，其包括1-正丁基-3-甲基-吡啶溴化物。

4.根据权利要求3的电解质溶液，其进一步包括至少一种选自1-正丙基-3-甲基-吡啶溴化物、1-正戊基-3-甲基-吡啶溴化物和1-正己基-3-甲基-吡啶溴化物的化合物。

5.根据权利要求1-4中任一项的电解质溶液，其中所述电解质溶液进一步包括式I、II或III中的一种或多种化合物：

其中：

在式(I)中，R₃为氢或烷基，且R₄独立地为烷基；

在式(II)中，X为空白、-CH₂-、或-O-，且R₁和R₂独立地为烷基，其中R₁和R₂中的至少一个为包含不少于三个碳原子的烷基；以及

在式(III)中，R₅和R₆独立地为烷基。

6.根据权利要求5的电解质溶液，其中式(I)的化合物选自N-烷基吡啶溴化物和1-烷基-2-甲基吡啶溴化物；式(II)的化合物选自N-甲基-N-烷基吡咯烷鎓溴化物，其中连接于吡咯环的所述烷基包括不少于四个碳原子，而且式(III)的化合物为1-烷基-3-甲基咪唑鎓溴化物。

7.根据权利要求6的电解质溶液，其中式(I)的化合物选自N-乙基吡啶鎓溴化物和1-乙基-2-甲基吡啶鎓溴化物，式(II)的化合物选自N-甲基N-丁基吡咯烷鎓溴化物、N-甲基-N-己基吡咯烷鎓溴化物和N-甲基-N-异辛基吡咯烷鎓溴化物，而且式(III)的化合物为1-正丁基-3-甲基咪唑鎓溴化物。

8.运行生成溴的电化学电池的方法，所述电池为锌/溴电池，所述方法包括将至少一种1-烷基-3-甲基-吡啶溴化物添加至所述电池的电解质中，其中在位置1上的烷基为可以是直链的或支化的C3-C10烷基；以及对所述电池进行充电和/或放电。

9.根据权利要求8的方法，其中所述1-烷基-3-甲基-吡啶溴化物为如在权利要求2至4中任一项中所定义的。

10.根据权利要求9的方法，其还包括将如在权利要求5至7中任一项定义的式(I)、(II)或(III)的化合物添加至所述电解质中。

11.至少一种1-烷基-3-甲基-吡啶溴化物在生成溴的电化学电池中作为添加剂的用途，其中所述电池为锌/溴电池。

12.制备一种或多种1-烷基-3-甲基-吡啶溴化物的水溶液的方法，其中在第一位置的烷基为可以是直链的或支化的C3-C10烷基，所述方法包括在反应容器中使3-甲基吡啶和一种或多种溴代烷在反应混合物的熔点以上的温度、在不存在溶剂下反应；将所述反应产物和水混合，其中所述反应产物基本上由液体形式的1-烷基-3-甲基-吡啶溴化物组成；以及回收所述1-烷基-3-甲基-吡啶溴化物的水溶液。

13.根据权利要求12的方法，其不包括以形成、分离和纯化固体形式的所述1-烷基-3-甲基-吡啶溴化物。