[发明专利]电池电解液中用的环状硅酸酯化合物及其制备方法

说明书

电池电解液中用的环状硅酸酯化合物及其制备方法，属于电池电解液的技术领域，该化合物的结构如下式所示：其中n≥2，R₁、R₂选自C1‑C8直链烷基或支链烷基，当n＝2或3时，R₁、R₂不同时为甲基。本发明同时还提供了电池电解液中用的环状硅酸酯化合物及其制备方法，将本发明制备的环状硅酸酯化合物添加到电池电解液中，可明显改善电池的性能，本发明制备方法操作简单，制备过程温和稳定，通过本发明工艺的控制，大大缩短了制备环状硅酸酯化合物的合成时间。

技术领域

本发明属于电池电解液的技术领域，涉及电池电解液中用的环状硅酸酯化合物及其制备方法。

背景技术

近年来，便携式电子装置例如摄像机、数码相机、手机和笔记本电脑得到了广泛使用，减小它们的尺寸和重量以及实现它们的长寿命成为迫切的需求。伴随这一需求，已经开发了电池、特别是小型且轻量且能够获得高能量密度的二次电池作为电源。

其中，锂离子的插入和脱出用于充放电反应的锂离子二次电池、应用锂金属的析出和溶解的锂金属二次电池等是非常有前景的。这是因为与铅电池和镍镉电池相比，这种二次电池能够提供较高的能量密度。

作为这些锂离子二次电池和锂金属二次电池的电解质，广泛使用碳酸酯类溶剂例如碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯等，和电解质盐例如六氟磷酸锂的组合，这是因为这样的组合具有高导电性和稳定的电势。

另外，随着锂离子电池使用范围的不断扩大，锂离子电池的技术也在不断的进步，在作为锂离子电池血液的电解液中添加一些添加剂，可以提高电池的许多性能，已提出了以用于改进电池特性例如循环特性和保存特性为目的的多种技术。但是现有的电池电解液添加剂在制备时，三废多、能耗高、工时长、设备投资大，不利于工业化大批量生产和绿色环保理念。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种电池电解液中用的环状硅酸酯化合物及其制备方法，将本发明制备的环状硅酸酯化合物添加到电池电解液中，可明显改善电池的性能，本发明制备方法操作简单，制备过程温和稳定，通过本发明工艺的控制，大大缩短了制备环状硅酸酯化合物的合成时间。

本发明为实现其目的采用的技术方案是：

电池电解液中用的环状硅酸酯化合物，该化合物的结构如下式所示：

其中n≥2，R₁、R₂选自C1-C8直链烷基或支链烷基，当n＝2或3时，R₁、R₂不同时为甲基。

电池电解液中用的环状硅酸酯化合物的制备方法，以HO-(CH₂)n-OH和为原料，其中n≥2，R₁、R₂选自C1-C8直链烷基或支链烷基，当n＝2或3时，R₁、R₂不同时为甲基，包括以下步骤：将HO-(CH₂)n-OH溶于有机溶剂中，然后于20-30℃条件下滴加滴加过程控制温度不超过35℃，滴加完毕后，升温至50-150℃，进行保温反应，然后加入缚酸剂，调pH值为5-6，搅拌20-30min，趁热抽滤，滤液蒸馏后，得到电池电解液中用的环状硅酸酯化合物。

HO-(CH₂)n-OH和的摩尔比为(1.1-1.3)：1。

所述有机溶剂选自乙二醇二甲醚、乙腈、二氯乙烷、二氧六环、二乙二醇二甲醚、四氯乙烷、甲苯或二甲苯。

缚酸剂选自三乙胺、N,N-二甲基苯胺、三聚氰胺或吡啶。

缚酸剂的加入量为环状硅酸酯化合物理论质量的1-3％。