[发明专利]五元环亚磷酸酯类化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种所述五元环亚磷酸酯类化合物，所述五元环亚磷酸酯类化合物的结构通式如下式1所示，其中，R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷、R⁸、R⁹、R¹⁰、R¹¹、R¹²、R¹³、R¹⁴、R¹⁵、R¹⁶、R¹⁷和R¹⁸分别独立的选自：氢、烷基、烯基、炔基、烷氧基、炔氧基、烯氧基、硅烷基、硅氧烷基、芳基硅基、芳基硅氧基、卤代烷基、苯基、联苯基、萘基、吡啶基、噻吩基、卤代苯基、卤代联苯、苯酚基、含烷基的苯酚基、含烯基的苯酚基、含炔基的苯酚基、含腈基的苯酚基、单卤代苯酚基、多卤代苯酚基中的一种。本发明提供的五元环亚磷酸酯类化合物具有优异的阻燃性能，当应用到电池领域时可有效防止电解液被氧化，减少电解液在正极的氧化分解，显著提升电池的高温、循环和存储等综合性能。

技术领域

本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种五元环亚磷酸酯类化合物及其制备方法，含有该五元环亚磷酸酯类化合物的一种阻燃剂，含有该五元环亚磷酸酯类化合物的一种电解液，含有该五元环亚磷酸酯类化合物的一种二次电池。

背景技术

二次电池因其质量轻、比能量密度高、开路电压高、使用寿命长、自放电率低等优势被广泛应用于数码产品、智能穿戴、医疗保健、新能源汽车、航海航空航天等领域。随着人们对二次电池研究的不断深入，二次电池产业得到了飞速发展，尤其是在新兴起的动力以及储能领域，二次电池越来越显示出其独特的优势。二次电池与人们的生活和社会的发展息息相关，这就要求其具备高度的安全性，然而随着人们对二次电池能量密度要求的不断提升，许多安全问题也逐渐显现出来。目前，安全性已成为制约二次电池行业进一步发展和应用的关键因素。

为改善二次电池的安全问题，现有技术中，研究人员开发了多种保护机制，如对电极材料改性、使用特殊隔膜材料、在外部增设安全控制系统等方法。电极材料改性的方法一般通过表面包覆和掺杂以提高其界面稳定性，目前这种方法在一定程度上增加了电极材料使用过程中的安全性，然而并不能真正解决电池的安全问题，并且工艺复杂，成本较高。增设外部安全控制系统的方法主要包括设置限压阀、正温度系数元件等装置的方法，上述方法能够有效控制安全事故的发生，缺点在于成本较高并增加了电池的体积和重量，降低了体系能量密度，与现有市场上所要求的轻量化的趋势相悖。除此之外，还包括如使用复合隔膜或隔膜表面涂覆的技术方法，用于提高隔膜的热收缩温度，但也不能完全解决电池的安全性问题。

研究表明电池热失控一般源自固体电解质界面膜(CEI膜、SEI膜)的分解，随后电解质不断在正负极材料界面分解放出大量的热和气体，导致安全问题的产生，诸多热失控因素都与电解液分解有直接的关系，即电解液是保证二次电池安全性的重要环节。使用高安全性电解液不但可以从根源上改善二次电池的安全性，并且可以有效控制成本。在非水电解液二次电池电解液领域，阻燃添加剂是最为重要的一种安全性添加剂，能够有效降低电解液的可燃性。含磷元素阻燃添加剂是非水电解液二次电池阻燃添加剂中研究最早和最多的一类，然而目前使用的含磷元素阻燃剂仍存在着阻燃效果不佳，影响二次电池循环性能、安全性能等诸多性能的问题，限制了行业发展，因此开发新型含磷阻燃剂刻不容缓。

发明内容

本发明的目的在于提供一种五元环亚磷酸酯类化合物，旨在解决现有非水电解液含磷阻燃剂仍存在着阻燃效果不佳，影响二次电池循环性能、安全性能等诸多性能的问题。

本发明的另一目的在于提供一种五元环亚磷酸酯类化合物的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种阻燃剂。

本发明的再一目的在于提供一种电解液。