[发明专利]氟磺酸酯类化合物的制备方法

说明书

氟磺酸酯类化合物的制备方法，属于电池电解液添加剂的技术领域，以苯酚、乙醇、烯丙醇或4‑戊炔‑1‑醇为原料，与三乙胺、二恶烷加入至反应容器中，室温搅拌1‑2h，向其中通入硫酰氟气体，控制体系反应压强为7‑10atm，反应温度为35‑50℃，反应12‑24h，然后加入盐酸水溶液酸化20‑30min，减压旋干溶剂，分离纯化，得到氟磺酰基氧基苯、氟磺酰基氧基乙烷、烯丙基氟磺酸酯或4‑戊炔‑氟磺酸酯。本发明制备方法简单，制备的氟磺酸酯类化合物纯度高、收率高，绿色、安全、环保。

技术领域

本发明属于电池电解液添加剂的技术领域，涉及应用于电池电解液的氟磺酸酯类化合物，具体涉及氟磺酸酯类化合物的制备方法。本发明制备方法简单，制备的氟磺酸酯类化合物纯度高、收率高，绿色、安全、环保。

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。

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；制备的添加剂水分高、酸值高，严重影响应用效果。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种氟磺酸酯类化合物的制备方法。本发明制备路线清洁环保，制备的氟磺酸酯类化合物不仅纯度高、收率高，同时水分含量和酸值得到大幅改善。

本发明为实现其目的采用的技术方案是：

氟磺酸酯类化合物的制备方法，以苯酚、乙醇、烯丙醇或4-戊炔-1-醇为原料，与三乙胺、二恶烷加入至反应容器中，室温搅拌1-2h，向其中通入硫酰氟气体，控制体系反应压强为7-10atm，反应温度为35-50℃，反应12-24h，然后加入盐酸水溶液酸化20-30min，减压旋干溶剂，分离纯化，得到氟磺酰基氧基苯、氟磺酰基氧基乙烷、烯丙基氟磺酸酯或4-戊炔-氟磺酸酯。

苯酚、乙醇、烯丙醇或4-戊炔-1-醇与硫酰氟气体的摩尔比为1：(1-1.1)。

苯酚、乙醇、烯丙醇或4-戊炔-1-醇与三乙胺的摩尔比为1：(1.1-1.5)。

分离纯化时采用硅胶柱层析法，洗脱液选择体积比为(0.1-0.3)：1的石油醚和乙酸乙酯。

所述石油醚采用60-90℃的石油醚。

本发明的有益效果是：

本发明制备方法简单，设备投资小，原子利用率高，三废少，收率高，利于工业化大批量生产和绿色环保理念。

本发明制备的氟磺酸酯类化合物添加到电解液后，能够抑制电池初始容量下降，增大初始放电容量，减少高温放置后的电池膨胀，提高电池的充放电性能及循环次数。

附图说明

图1是氟磺酰基氧基苯的13C NMR图谱。

图2是氟磺酰基氧基乙烷的13C NMR图谱。

图3是烯丙基氟磺酸酯的13C NMR图谱。