[发明专利]含磷化合物及其制备方法和可再充电锂电池及其电解液

说明书

技术领域

本公开涉及含磷化合物及其制备方法和可再充电锂电池的电解液及包含该电解液的可再充电锂电池。

背景技术

由于近来便携式电子装置的尺寸和重量减小的趋势，有开发同时具有高性能和大容量的用于这种便携电子装置的可再充电锂电池的需要。

通过将电解液注入到电池单元中而制造可再充电锂电池，所述电池单元包含正电极和负电极，所述正电极包含能够嵌入/脱嵌锂离子的正极活性物质，所述负电极包含能够嵌入/脱嵌锂离子的负极活性物质。

所述电解液包含有机溶剂和溶解在其中的锂盐，所述锂盐起到决定可再充电锂电池的稳定性和性能的作用。具体地，所述电解液对于高电压可再充电锂电池的稳定性来说更重要。

发明内容

本公开的实施方式的各方面涉及含磷化合物。

本公开的实施方式的各方面还涉及制备所述含磷化合物的方法。

本公开的实施方式的各方面还涉及包含所述含磷化合物的可再充电锂电池的电解液，所述电解液在高电压和高温下具有优异的循环寿命特性以及高率充电和放电特性。

本公开的实施方式的各方面还涉及可再充电锂电池，所述可再充电锂电池包含所述可再充电锂电池的电解液。

根据实施方式，提供一种由以下化学通式1表示的含磷化合物：

[化学通式1]

(R¹O)₂P(NR²R³)

其中：

R¹选自氢、取代或未取代的C1至C20烷基、取代或未取代的C1至C20卤代烷基、取代或未取代的C2至C20烯基、取代或未取代的C2至C20卤代烯基、取代或未取代的C2至C20炔基、取代或未取代的C2至C20卤代炔基、取代或未取代的C1至C20烷氧基、取代或未取代的C1至C20卤代烷氧基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C6至C30卤代芳基和-C-O-R⁴；

R²和R³各自独立地选自氢、取代或未取代的C1至C20烷基、取代或未取代的C1至C20卤代烷基、取代或未取代的C2至C20烯基、取代或未取代的C2至C20卤代烯基、取代或未取代的C2至C20炔基、取代或未取代的C2至C20卤代炔基、取代或未取代的C1至C20烷氧基、取代或未取代的C1至C20卤代烷氧基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C6至C30卤代芳基、-C-O-R⁴和-O-C-O-R⁵；

两个R¹中的每个彼此相同或不同；

R⁴和R⁵各自独立地选自取代或未取代的C1至C20烷基、取代或未取代的C1至C20卤代烷基、取代或未取代的C6至C30芳基和取代或未取代的C6至C30卤代芳基。

在一个实施方式中，R¹至R³中的至少一个选自所述取代或未取代的C1至C20卤代烷基、所述取代或未取代的C2至C20卤代烯基、所述取代或未取代的C2至C20卤代炔基、所述取代或未取代的C1至C20卤代烷氧基和所述取代或未取代的C6至C30卤代芳基。

在一个实施方式中，R¹至R³中的至少一个选自取代或未取代的C1至C20氟代烷基、取代或未取代的C2至C20氟代烯基、取代或未取代的C2至C20氟代炔基、取代或未取代的C1至C20氟代烷氧基和取代或未取代的C6至C30氟代芳基。

在一个实施方式中，R¹至R³中的至少一个为取代或未取代的C1至C20氟代烷基。

在一个实施方式中，所述含磷化合物由以下化学式2表示：

[化学式2]

根据另一个实施方式，提供一种包含所述含磷化合物的可再充电锂电池电解液。

在一个实施方式中，基于所述电解液的总重量，所述含磷化合物的量为0.1至5wt%。

在一个实施方式中，所述可再充电锂电池电解液进一步包含锂盐和非水有机溶剂。

根据另一个实施方式，提供一种包含所述可再充电锂电池电解液的可再充电锂电池。在一个实施方式中，所述可再充电锂电池包含正电极、负电极和所述电解液。