CN107799841A - 二烷基次膦酸脂阻燃剂、含该阻燃剂的锂离子电池电解液及锂离子电池 - Google Patents
二烷基次膦酸脂阻燃剂、含该阻燃剂的锂离子电池电解液及锂离子电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107799841A CN107799841A CN201710996742.8A CN201710996742A CN107799841A CN 107799841 A CN107799841 A CN 107799841A CN 201710996742 A CN201710996742 A CN 201710996742A CN 107799841 A CN107799841 A CN 107799841A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lithium
- ion battery
- fire retardant
- phosphinic acid
- acid fat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 133
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 118
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 117
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 116
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N phosphinic acid Chemical compound O[PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 62
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 61
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 61
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 44
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- -1 methylcyclopentyl Chemical group 0.000 claims description 15
- 229910001290 LiPF6 Inorganic materials 0.000 claims description 13
- TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N methyl formate Chemical compound COC=O TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- SIXOAUAWLZKQKX-UHFFFAOYSA-N carbonic acid;prop-1-ene Chemical group CC=C.OC(O)=O SIXOAUAWLZKQKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- ZIILXGGIOAGNDM-UHFFFAOYSA-N 1-[methoxy(methyl)phosphoryl]propane Chemical class CCCP(C)(=O)OC ZIILXGGIOAGNDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 8
- DPYMCCQMVFANQM-UHFFFAOYSA-N [ethoxy(methyl)phosphoryl]cyclohexane Chemical compound CCOP(C)(=O)C1CCCCC1 DPYMCCQMVFANQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052493 LiFePO4 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 7
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 7
- RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N Methyl propionate Chemical compound CCC(=O)OC RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 229910001496 lithium tetrafluoroborate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229940017219 methyl propionate Drugs 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- UVWSEDHGOCUHEM-UHFFFAOYSA-N 1-[methoxy(methyl)phosphoryl]ethane Chemical group CCP(C)(=O)OC UVWSEDHGOCUHEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910000552 LiCF3SO3 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- HCDWPKSCTVCUAM-UHFFFAOYSA-N 1-[ethyl(methyl)phosphoryl]oxyethane Chemical compound CCOP(C)(=O)CC HCDWPKSCTVCUAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CZNOYJBYXKTZBP-UHFFFAOYSA-N [methoxy(methyl)phosphoryl]cyclohexane Chemical compound COP(C)(=O)C1CCCCC1 CZNOYJBYXKTZBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 229910001540 lithium hexafluoroarsenate(V) Inorganic materials 0.000 claims description 4
- CZDHEZPYSIYJEE-UHFFFAOYSA-N 1-[ethoxy(methyl)phosphoryl]butane Chemical compound CCCCP(C)(=O)OCC CZDHEZPYSIYJEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000005840 aryl radicals Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 2
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims 1
- HOCOIDRZLNGZMV-UHFFFAOYSA-N ethoxy(oxido)phosphanium Chemical compound CCO[PH2]=O HOCOIDRZLNGZMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims 1
- QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- SZTJCIYEOQYVED-UHFFFAOYSA-N methyl(propyl)phosphinic acid Chemical compound CCCP(C)(O)=O SZTJCIYEOQYVED-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 abstract description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract description 4
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 3
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 abstract description 2
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- ANBSMSSREMZHAY-UHFFFAOYSA-N 1-[ethoxy(methyl)phosphoryl]propane Chemical compound CCCP(C)(=O)OCC ANBSMSSREMZHAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 239000012757 flame retardant agent Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000006245 Carbon black Super-P Substances 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000005910 alkyl carbonate group Chemical group 0.000 description 2
- 229930188620 butyrolactone Natural products 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 2
- NXHKQBCTZHECQF-UHFFFAOYSA-N ethyl(methyl)phosphinic acid Chemical class CCP(C)(O)=O NXHKQBCTZHECQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910000813 Li/LiFePO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N [Li].[Mn] Chemical compound [Li].[Mn] KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000001467 acupuncture Methods 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000005030 aluminium foil Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- CORRWSLEWBGTFG-UHFFFAOYSA-N butyl(methyl)phosphinic acid Chemical class CCCCP(C)(O)=O CORRWSLEWBGTFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- XYIBRDXRRQCHLP-UHFFFAOYSA-N ethyl acetoacetate Chemical compound CCOC(=O)CC(C)=O XYIBRDXRRQCHLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910000398 iron phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical compound [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- ACFSQHQYDZIPRL-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(1,1,2,2,2-pentafluoroethylsulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FC(F)(F)C(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)F ACFSQHQYDZIPRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- UIWOZHBYBSGCOS-UHFFFAOYSA-N methoxy(oxido)phosphanium Chemical compound CO[PH2]=O UIWOZHBYBSGCOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BOCAKLQWECFSGR-UHFFFAOYSA-N methyl-(1-methylcyclohexyl)oxyphosphinic acid Chemical compound CC1(CCCCC1)OP(O)(=O)C BOCAKLQWECFSGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 150000008301 phosphite esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/30—Phosphinic acids [R2P(=O)(OH)]; Thiophosphinic acids ; [R2P(=X1)(X2H) (X1, X2 are each independently O, S or Se)]
- C07F9/32—Esters thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
- H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0025—Organic electrolyte
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明公开了一种二烷基次膦酸脂阻燃剂、含该阻燃剂的锂离子电池电解液及锂离子电池，该锂离子电池电解液由锂盐、有机溶剂、以及二烷基次膦酸脂阻燃剂组成。本发明的二烷基次膦酸脂阻燃剂，不仅具有酯基结构能和锂离子电解液中溶剂具有很好的相容性，而且低价态的膦能够与氧结合发生氧化反应，产生具有热稳定性的高价态的磷酸酯，而高价态的也是有效的阻燃剂，与电解液也具有较好的相容性，这样当体系中的氧被二烷基次膦酸脂消耗了，可燃碳酸脂或负极材料能够得到有效保护，极大的降低电解液的燃烧几率，提高电池的安全性和使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池的技术领域，具体地指一种二烷基次膦酸脂阻燃剂、含该阻燃剂的锂离子电池电解液及锂离子电池。
背景技术
锂离子电池由于能量密度高、电压高、寿命长等优点在在电动汽车、智能电网等方面有着广泛的应用，并在近十年来得到了快速发展。然而，锂离子电池内部电解液的高度易燃性是引起电池安全问题的重要原因，尤其是在电器受热时或不当使用的条件下，电池内部温度升高，极易发生电池内部电极材料和电解液之间的反应、电解液自身的分解等放热反应，造成电池温度急剧升高，也就是“热失控”，最终燃烧、爆炸。因此，安全性是制约大容量锂离子电池商品化应用的瓶颈问题。
目前，解决锂离子电池安全性能方便和经济的手段是在电解液中添加阻燃物质，其主要作用是能够阻止电解液的氧化分解，进而抑制电池内部温度的上升，降低电解液的燃烧性，因此开发电解液用的阻燃剂是目前研究的热点。作为锂离子电解液所用的阻燃剂，必须满足一定条件。首要条件是阻燃添加剂化学性能稳定，耐热性好，不能和电解液中其他成分发生化学反应；其次与组分之间相容性好，且不影响电化学性能和电子传输性能。
现在普遍采用的锂离子电池电解液的主要组成部分易燃组分是烷基碳酸酯。电池在过充、高温、针刺或挤压等情况下，处于充电状态的正极材料释放出氧气与烷基碳酸酯反应放出大量的热和气体，导致电池系统的破坏；同时处于充电状态的负极材料与氧气接触会发生强烈氧化还原反，产生燃烧爆炸。因此，防止电池燃烧的途径之一加入的阻燃剂能够及时消耗电解液中的氧气、抑制氧化反应的进行，从而到达阻燃的目的。
目前，广泛采用的阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、卤代磷酸酯、卤代羧酸酯及卤代醚类化合物等。公开号为CN101440105A报道了含有乙氧基单元的磷酸酯的制备方法及其应用，该类磷酸酯化合物具有良好的阻燃性能，但是该类磷酸酯化合物的电化学兼容性较差，因此，其作为添加剂使用时造成电池的电化学性能不稳定。申请公布号为CN101777688A的中国发明专利公开了一种锰酸锂电池用电解液，以不饱和磺酸内酯及氟碳表面活性剂作为阻燃剂的锂离子电池用电解液，该电解液具有良好的阻燃性能，但电池的导电率较低。申请公布号为CN101938008A报道了一种1-炔基膦酸脂阻燃剂的制备及含有该阻燃剂的电解液，该电解液具有良好的阻燃性能，但电池容量损失严重。因此，研究一种不仅能提高电池的阻燃性，同时又保证电池的电化学性能的电池电解液是非常重要的。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种二烷基次膦酸脂阻燃剂，可以有效降低电池电解液的燃烧性，提高安全稳定性，此外还提供了含该阻燃剂的锂离子电池电解液及锂离子电池。
为实现上述目的，本发明所提供的一种二烷基次膦酸脂阻燃剂，其特征在于，该阻燃剂的结构式为：
式中：R为H或者碳原子数目在1-8之间饱和的直链、环状烷基、烯基、芳香烃基、烷氧基中一种；R1为碳原子数目在1-7之间的烷基。
进一步地，R为乙基、丙基、丁基、环己基、环戊基中的一种；R1为甲基或乙基。
优选地，所述的二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基乙基次膦酸甲酯、甲基乙基次膦酸乙酯、甲基环己基次膦酸乙酯、甲基丙基次膦酸甲酯、甲基丙基次膦酸乙酯、甲基丁基次膦酸乙酯、甲基环戊基次膦酸乙酯、甲基环己基次膦酸甲酯中的一种。
优选地，所述二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基环己基次膦酸乙酯、甲基乙基次膦酸甲酯、甲基丙基次膦酸甲酯、甲基环戊基次膦酸乙酯中的一种或者多种。
优选地，所述二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基环己基次膦酸乙酯。
本发明提供一种含有上述二烷基次膦酸脂阻燃剂的锂离子电池电解液，该锂离子电池电解液由锂盐、有机溶剂、以及上述的二烷基次膦酸脂阻燃剂组成，所述二烷基次膦酸脂阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为1～8％。
优选地，所述二烷基次膦酸脂阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为3～5％。
最佳地，所述二烷基次膦酸脂阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为4％。
进一步地，所述锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为0.5～1.5mol/L。
优选地，所述锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为0.8～1.2mol/L。
最佳地，所述锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为1mol/L。
进一步地，所述锂盐选自LiClO4、LiPF6、LiCF3SO3、LiBF4、LiAsF6、LiFePO4、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2中的一种或多种；
所述有机溶剂选自碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、甲酸甲酯(MF)、乙酸乙酯(MA)、丙酸甲酯(MP)、丁内酯(GBL)中一种或多种。
优选地，所述锂盐选自LiClO4、LiPF6、LiCF3SO3、LiBF4中的一种或多种；
所述有机溶剂选自碳酸丙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)中一种。
优选地，有机溶剂为碳酸二甲酯(DMC)和碳酸丙烯酯(EC)按照质量比1:1混合而成。
优选地，有机溶剂为碳酸二乙酯(DEC)和碳酸丙烯酯(EC)按照质量比1:1混合而成。
优选地，有机溶剂为碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)按照质量比为1:1:1:1混合而成。
本发明还提供一种含有上述锂离子电池电解液的锂离子电池，该锂离子电池还包括正极、负极、以及隔膜，所述正极为磷酸铁锂、superP导电炭黑、PVDF(聚偏二氟乙烯)粘结剂按照质量比为8：1：1混合而成；所述负极为石墨和聚偏二PVDF按质量比9：1混合而成；所述隔膜为型号Celgard2400的隔膜。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
其一，本发明的二烷基次膦酸脂阻燃剂，不仅具有酯基结构能和锂离子电解液中溶剂具有很好的相容性，而且低价态的膦能够与氧结合发生氧化反应，产生具有热稳定性的高价态的磷酸酯，而高价态的也是有效的阻燃剂，与电解液也具有较好的相容性；这样当体系中的氧被二烷基次膦酸脂消耗了，可燃碳酸脂或负极材料能够得到有效保护，极大的降低电解液的燃烧几率，提高电池的安全性和使用寿命。
其二，本发明的锂离子电池电解液中含有的二烷基次膦酸脂阻燃剂与有机溶剂相容性好，同时，低质量份数的阻燃剂便可达到较好的燃烧等级，此外，本发明的二烷基次膦酸脂阻燃剂对电解液的电化学稳定性和导电性影响较小，无需其他阻燃协效剂。
其三，本发明采用的有机溶剂和锂盐为现有的商业化的有机溶剂和常规的锂盐，二烷基次膦酸脂阻燃剂直接与之混合即可，无需额外的添加剂和加工方法。
附图说明
图1为本发明实施例1～12所制备的锂离子电池电解液的阻燃性能与阻燃剂含量之间的关系示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：一种锂离子电池电解液由锂盐、有机溶剂、二烷基次膦酸脂阻燃剂组成，其中，锂盐为LiPF6(锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为1.0mol/L)；有机溶剂为碳酸二甲酯(DMC)和碳酸乙烯酯(EC)按照质量比为1:1混合而成；二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基乙基次膦酸甲酯(阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为2wt％)，上述组分在温度为25℃的条件下混合均匀后，即可。
实施例2：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为4wt％不同以外，其余均同实施例1。
实施例3：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为6wt％不同以外，其余均同实施例1。
实施例4：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为8wt％不同以外，其余均同实施例1。
实施例5：一种锂离子电池电解液由锂盐、有机溶剂、二烷基次膦酸脂阻燃剂组成，其中，锂盐为LiPF6(锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为1.0mol/L)；有机溶剂为碳酸二甲酯(DMC)和碳酸乙烯酯(EC)按照质量比为1:1混合而成；二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基环己基次膦酸乙酯(阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为2wt％)；上述组分在温度为25℃的条件下混合均匀后，即可。
实施例6：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为4wt％不同以外，其余均同实施例5。
实施例7：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为6wt％不同以外，其余均同实施例5。
实施例8：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为8wt％不同以外，其余均同实施例5。
实施例9：一种锂离子电池电解液由锂盐、有机溶剂、二烷基次膦酸脂阻燃剂组成，其中，锂盐为LiPF6(锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为1.0mol/L)；有机溶剂为碳酸二甲酯(DMC)和碳酸乙烯酯(EC)按照质量比为1:1混合而成；二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基丙基次膦酸甲酯(阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为2wt％)；上述组分在温度为25℃的条件下混合均匀后，即可。
实施例10：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为4wt％不同以外，其余均同实施例9。
实施例11：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为6wt％不同以外，其余均同实施例9。
实施例12：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为8wt％不同以外，其余均同实施例9。
实施例13：一种锂离子电池电解液由锂盐、有机溶剂、二烷基次膦酸脂阻燃剂组成，其中，锂盐为LiPF6(锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为1.0mol/L)；有机溶剂为碳酸二甲酯(DMC)和碳酸乙烯酯(EC)按照质量比为1:1混合而成；二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基丙基次膦酸乙酯(阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为2wt％)；上述组分在温度为25℃的条件下混合均匀后，即可。
实施例14：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为4wt％不同以外，其余均同实施例13。
实施例15：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为6wt％不同以外，其余均同实施例13。
实施例16：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为8wt％不同以外，其余均同实施例13。
实施例17：一种锂离子电池电解液由锂盐、有机溶剂、二烷基次膦酸脂阻燃剂组成，其中，锂盐为LiPF6(锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为1.0mol/L)；有机溶剂为碳酸二甲酯(DMC)和碳酸乙烯酯(EC)按照质量比为1:1混合而成；二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基丁基次膦酸乙酯(阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为2wt％)；上述组分在温度为25℃的条件下混合均匀后，即可。
实施例18：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为4wt％不同以外，其余均同实施例17。
实施例19：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为6wt％不同以外，其余均同实施例17。
实施例20：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为8wt％不同以外，其余均同实施例17。
实施例21：一种锂离子电池电解液由锂盐、有机溶剂、二烷基次膦酸脂阻燃剂组成，其中，锂盐为LiPF6(锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为1.0mol/L)；有机溶剂为碳酸二甲酯(DMC)和碳酸乙烯酯(EC)按照质量比为1:1混合而成；二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基环戊基次膦酸乙酯(阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为2wt％)；上述组分在温度为25℃的条件下混合均匀后，即可。
实施例22：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为4wt％不同以外，其余均同实施例21。
实施例23：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为6wt％不同以外，其余均同实施例21。
实施例24：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为8wt％不同以外，其余均同实施例21。
实施例25：一种锂离子电池电解液由锂盐、有机溶剂、二烷基次膦酸脂阻燃剂组成，其中，锂盐为LiPF6(锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为1.0mol/L)；有机溶剂为碳酸二甲酯(DMC)和碳酸乙烯酯(EC)按照质量比为1:1混合而成；二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基环己基次膦酸乙酯(阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为2wt％)；上述组分在温度为25℃的条件下混合均匀后，即可。
实施例26：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为4wt％不同以外，其余均同实施例25。
实施例27：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为6wt％不同以外，其余均同实施例25。
实施例28：实施过程中除阻燃剂的占锂离子电池电解液的质量浓度为8wt％不同以外，其余均同实施例25。
实施例29：一种锂离子电池电解液由锂盐、有机溶剂、二烷基次膦酸脂阻燃剂组成，其中，锂盐为LiClO4(锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为0.5mol/L)；有机溶剂为碳酸丙烯酯(PC)和碳酸二乙酯(DEC)按照质量比为1:1混合而成；二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基环己基次膦酸乙酯(阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为4wt％)；上述组分在温度为25℃的条件下混合均匀后，即可。
实施例30：一种锂离子电池电解液由锂盐、有机溶剂、二烷基次膦酸脂阻燃剂组成，其中，锂盐为LiClO4、LiCF3SO3、LiBF4按照摩尔比1:1:1混合而成(锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为1.5mol/L)；有机溶剂为碳酸甲乙酯(EMC)、甲酸甲酯(MF)、碳酸丙烯酯(PC)按照质量比为1:1:1混合而成；二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基乙基次膦酸乙酯、甲基乙基次膦酸甲酯、甲基丙基次膦酸甲酯按照质量比1:1:1混合而成(阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为4wt％)，上述组分在温度为25℃的条件下混合均匀后，即可。
实施例31：一种锂离子电池电解液由锂盐、有机溶剂、二烷基次膦酸脂阻燃剂组成，其中，锂盐为LiBF4、LiAsF6、LiN(C2F5SO2)2按照摩尔比1:2:3混合而成(锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为1.0mol/L)；有机溶剂为乙酸乙酯(MA)、丙酸甲酯(MP)、丁内酯(GBL)按照质量比为1:1:1混合而成；二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基环己基次膦酸乙酯、甲基环戊基次膦酸乙酯、甲基环己基次膦酸甲酯按照质量比1:1:1混合而成(阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为4wt％)；上述组分在温度为25℃的条件下混合均匀后，即可。
实施例32：一种锂离子电池电解液由锂盐、有机溶剂、二烷基次膦酸脂阻燃剂组成，其中，锂盐为LiClO4(锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为1.0mol/L)；有机溶剂为碳酸二甲酯(DMC)和丁内酯(GBL)按照质量比为1:1混合而成；二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基丙基次膦酸甲酯(阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为4wt％)；上述组分在温度为25℃的条件下混合均匀后，即可。
实施例33：一种锂离子电池电解液由锂盐、有机溶剂、二烷基次膦酸脂阻燃剂组成，其中，锂盐为LiAsF6(锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为1.0mol/L)；有机溶剂为碳酸二甲酯(DMC)和碳酸乙烯酯(EC)按照质量比为1:1混合而成；二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基丙基次膦酸乙酯(阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为4wt％)；上述组分在温度为25℃的条件下混合均匀后，即可。
实施例34：一种锂离子电池电解液由锂盐、有机溶剂、二烷基次膦酸脂阻燃剂组成，其中，锂盐为LiFePO4、LiClO4、LiN(CF3SO2)2按照摩尔比1:1:1混合而成(锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为1.2mol/L)；有机溶剂为碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)按照质量比为1:1:1:1混合而成；二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基环己基次膦酸甲酯、甲基丁基次膦酸乙酯、甲基丙基次膦酸甲酯、甲基乙基次膦酸乙酯按照质量比1:2:3:4混合而成(阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为4wt％)；上述组分在温度为25℃的条件下混合均匀后，即可。
实施例35：一种锂离子电池电解液由锂盐、有机溶剂、二烷基次膦酸脂阻燃剂组成，其中，锂盐为LiFePO4、LiClO4、LiPF6按照摩尔比1:1:1混合而成(锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为0.8mol/L)；有机溶剂为碳酸二甲酯(DMC)和碳酸乙烯酯(EC)按照质量比为1:1混合而成；二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基环戊基次膦酸乙酯、甲基乙基次膦酸甲酯、甲基乙基次膦酸乙酯、甲基丙基次膦酸甲酯按照质量比1:1:1:1混合而成(阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为4wt％)；上述组分在温度为25℃的条件下混合均匀后，即可。
实施例36：一种锂离子电池电解液由锂盐、有机溶剂、二烷基次膦酸脂阻燃剂组成，其中，锂盐为LiN(CF3SO2)2、LiN(CF3SO2)2按照摩尔比1:1混合而成(锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为1.0mol/L)；有机溶剂为碳酸二甲酯(DMC)和碳酸乙烯酯(EC)按照质量比为1:1混合而成；二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基环戊基次膦酸乙酯、甲基丁基次膦酸乙酯、甲基丙基次膦酸乙酯、甲基乙基次膦酸乙酯按照质量比1:1:1:1混合而成(阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为4wt％)；上述组分在温度为25℃的条件下混合均匀后，即可。
实施例37：一种锂离子电池电解液由锂盐、有机溶剂、二烷基次膦酸脂阻燃剂组成，其中，锂盐为LiN(C2F5SO2)2(锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为1.0mol/L)；有机溶剂为碳酸二甲酯(DMC)和碳酸乙烯酯(EC)按照质量比为1:1混合而成；二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基环戊基次膦酸乙酯、甲基乙基次膦酸甲酯、甲基丙基次膦酸甲酯、甲基环己基次膦酸甲酯按照质量比1:1:1:1混合而成(阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为4wt％)；上述组分在温度为25℃的条件下混合均匀后，即可。
对比例1：锂离子电池电解液的制备
碳酸二乙酯(DEC)和碳酸乙烯酯(EC)按照1:1(质量比比)混合，加入1.0mol/LLiPF6，在25℃的温度条件下混合均匀后，制得对比例1的电锂离子电池电解液。
效果例：
1、电解液可燃性测试：采用自熄时间法(Self-extinguishing time)来测量实施例1-12、实施例14、实施例18、实施例22、实施例26、
实施例31-36以及对比例1所制得的电解液的可燃性。具体步骤如下：以玻璃纤维布为载体，纤维布尺寸(6cm长,2cm宽，1.5cm厚)浸泡，吸收5g左右的电解液，然后将浸泡有电解液的玻纤布悬挂在垂直燃烧测定仪中的箱体中，在空气环境中用丙烷灯迅速点火，点火时间2s，记录点火装置移开后至火焰自动熄灭的时间。将该时间除以已经浸泡到玻纤维上电解液的总时间，得到单位质量电解液的自熄时间，该时间被称为自熄时间(Self-extinguishing time，简称SET)单位为秒/克(s/g)。每种配方的电解质液测试6个样品，SET为5个样品的平均值。电解质的阻燃性用阻燃率F表示。并以此为标准，比较不同阻燃电解液的阻燃性能。
SET0为未加阻燃添加剂的电解液。定义：当1/3＜F＜2/3，电解液具有阻燃性，2/3＜F＜1，电解液具有不燃性。
图1是本发明实施例1-12进行阻燃性能测试结果。由图1可看出，上述实施例1-12所采用的三种结构烷基次磷酸脂均具有较佳的阻燃性能。当电解液中阻燃剂含量达到4％时，电解液的F值大于1/3，具有明显的阻燃性能即达到不燃。
2、相溶性测试：将实施例14、实施例18、实施例22、实施例26、实施例31-36以及对比例1所得到的电解液在25℃下放置30天，观察电解液的状况，结果如表2所示。
3、电导率测试：采用Cond 7400试验台式电导率测试仪在25℃下，对实施例14、实施例18、实施例22、实施例26、实施例31-36以及对比例1所制备的电解液进行电导率测试，结果如表2所示。
4、放电容量测试：将实施例14、实施例18、实施例22、实施例26(阻燃剂含量为4wt％)的电解液在手套箱中装配成2016型扣式正极/锂、负极/锂半电池，并对半电池进行充放电实验。
正极材料为磷酸铁锂：super-P导电炭黑：PVDF粘结剂质量比例为8：1：1混合而成。首先配制质量分数为6％的PVDF的NMP溶液，然后称取磷酸铁锂粉末到研钵中，研磨20min后加入super-P导电炭黑，再继续研磨20min后放入60℃真空烘箱中烘2h(除去研磨过程中吸收的水分)，取出来再研磨20min(干燥过程可能会结块)，快速加入PVDF溶液磨细，将研磨好的浆料用刮浆刀(100μm)刮在铝箔上，在60℃鼓风烘箱中干燥后将电极用压片机在10MPa压力下压实，然后将电极冲压成直径14mm的极片。最后将极片称重后继续在120℃下真空干燥6h。
负极为石墨与PVDF按质量比9：1混合而成。用Celgard2400作为隔膜，分别组装成Li/C半电池和Li/LiFePO4半电池，以0.2C或0.5C电流倍率进行恒流充放电测试。正极/锂半电池的首次放电容量，以及循环80次电容量保持率测试结果见表2。
表2电化学性能以及阻燃性能测试结果
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种二烷基次膦酸脂阻燃剂，其特征在于，该二烷基次膦酸脂阻燃剂的结构式为：
式中：R为H或者碳原子数目在1-8之间饱和的直链、环状烷基、烯基、芳香烃基、烷氧基中一种；R1为碳原子数目在1-7之间的烷基。
2.根据权利要求1所述的二烷基次膦酸脂阻燃剂，其特征在于，R为乙基、丙基、丁基、环己基、环戊基中的一种；R1为甲基或乙基。
3.根据权利要求2所述的二烷基次膦酸脂阻燃剂，其特征在于，该二烷基次膦酸脂阻燃剂为甲基乙基次膦酸甲酯、甲基乙基次膦酸乙酯、甲基丙基次膦酸甲酯、甲基丙基次膦酸乙酯、甲基环己基次膦酸甲酯、甲基丁基次膦酸乙酯、甲基环己基次膦酸乙酯、甲基环戊基次膦酸乙酯中的一种或多种。
4.一种含有权利要求1或2或3任一项所述二烷基次膦酸脂阻燃剂的锂离子电池电解液，其特征在于，该锂离子电池电解液由锂盐、有机溶剂、以及权利要求1或2或3任一项所述的二烷基次膦酸脂阻燃剂组成，所述二烷基次膦酸脂阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为1～8％。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述二烷基次膦酸脂阻燃剂占锂离子电池电解液的质量浓度为3～5％。
6.根据权利要求4所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述锂盐在锂离子电池电解液中的摩尔浓度为0.5～1.5mol/L。
7.根据权利要求4所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述锂盐选自LiClO4、LiPF6、LiCF3SO3、LiBF4、LiAsF6、LiFePO4、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2中的一种；所述有机溶剂选自碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、甲酸甲酯(MF)、乙酸乙酯(MA)、丙酸甲酯(MP)、γ丁内酯(GBL)中一种或多种。
8.根据权利要求7所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述锂盐选自LiClO4、LiPF6、LiCF3SO3、LiBF4中的一种；
所述有机溶剂选自碳酸丙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)中一种或多种。
9.一种含有权利要求4所述锂离子电池电解液的锂离子电池，其特征在于，该锂离子电池还包括正极、负极、以及隔膜，所述正极为磷酸铁锂、superP导电炭黑、PVDF粘结剂按照质量比为8：1：1混合而成。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极为石墨与PVDF按质量比9：1混合而成；所述隔膜为型号Celgard2400的隔膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710996742.8A CN107799841A (zh) | 2017-10-19 | 2017-10-19 | 二烷基次膦酸脂阻燃剂、含该阻燃剂的锂离子电池电解液及锂离子电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710996742.8A CN107799841A (zh) | 2017-10-19 | 2017-10-19 | 二烷基次膦酸脂阻燃剂、含该阻燃剂的锂离子电池电解液及锂离子电池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107799841A true CN107799841A (zh) | 2018-03-13 |
Family
ID=61534340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710996742.8A Pending CN107799841A (zh) | 2017-10-19 | 2017-10-19 | 二烷基次膦酸脂阻燃剂、含该阻燃剂的锂离子电池电解液及锂离子电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107799841A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108767314A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-11-06 | 兰州大学 | 一种阻燃离子液体的制备及应用方法 |
| CN109553902A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-04-02 | 江汉大学 | 透明阻燃聚乙烯醇薄膜及其制备方法 |
| CN111690002A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-09-22 | 洪湖市一泰科技有限公司 | 锂盐化合物及其制备方法和包含其的锂离子电池电解液 |
| CN112635825A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-04-09 | 捷威动力工业江苏有限公司 | 一种三元锂离子电池电解液及锂离子电池 |
| CN112812264A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-05-18 | 江汉大学 | 一种本征阻燃聚氨酯固态电解质膜 |
| EP3780225A4 (en) * | 2018-03-27 | 2021-06-30 | Mitsubishi Chemical Corporation | WATER-FREE ELECTROLYTE SOLUTION AND ELECTRICITY STORAGE DEVICE WITH IT |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1685556A (zh) * | 2002-10-22 | 2005-10-19 | 三菱化学株式会社 | 非水电解质溶液和使用它的非水电解质溶液二次电池 |
| CN102816346A (zh) * | 2012-07-19 | 2012-12-12 | 江汉大学 | 含伯胺基的二烷基次膦酸类阻燃剂及其制备方法 |
-
2017
- 2017-10-19 CN CN201710996742.8A patent/CN107799841A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1685556A (zh) * | 2002-10-22 | 2005-10-19 | 三菱化学株式会社 | 非水电解质溶液和使用它的非水电解质溶液二次电池 |
| CN102816346A (zh) * | 2012-07-19 | 2012-12-12 | 江汉大学 | 含伯胺基的二烷基次膦酸类阻燃剂及其制备方法 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3780225A4 (en) * | 2018-03-27 | 2021-06-30 | Mitsubishi Chemical Corporation | WATER-FREE ELECTROLYTE SOLUTION AND ELECTRICITY STORAGE DEVICE WITH IT |
| US12009482B2 (en) | 2018-03-27 | 2024-06-11 | Mitsubishi Chemical Corporation | Nonaqueous electrolytic solution and electrical storage device including the same |
| CN108767314A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-11-06 | 兰州大学 | 一种阻燃离子液体的制备及应用方法 |
| CN109553902A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-04-02 | 江汉大学 | 透明阻燃聚乙烯醇薄膜及其制备方法 |
| CN109553902B (zh) * | 2018-10-17 | 2021-03-23 | 江汉大学 | 透明阻燃聚乙烯醇薄膜及其制备方法 |
| CN111690002A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-09-22 | 洪湖市一泰科技有限公司 | 锂盐化合物及其制备方法和包含其的锂离子电池电解液 |
| CN112635825A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-04-09 | 捷威动力工业江苏有限公司 | 一种三元锂离子电池电解液及锂离子电池 |
| CN112635825B (zh) * | 2020-11-12 | 2022-05-17 | 捷威动力工业江苏有限公司 | 一种三元锂离子电池电解液及锂离子电池 |
| CN112812264A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-05-18 | 江汉大学 | 一种本征阻燃聚氨酯固态电解质膜 |
| CN112812264B (zh) * | 2021-01-13 | 2022-06-10 | 江汉大学 | 一种本征阻燃聚氨酯固态电解质膜 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107799841A (zh) | 二烷基次膦酸脂阻燃剂、含该阻燃剂的锂离子电池电解液及锂离子电池 | |
| CN106558732B (zh) | 一种锂离子电池电解液和锂离子电池 | |
| CN103443992B (zh) | 非水电解液用添加剂、非水电解液和非水电解液二次电池 | |
| JP4911888B2 (ja) | 非水電解液及びそれを備えた非水電解液２次電池 | |
| JP2008300126A (ja) | 電池用非水電解液及びそれを備えた非水電解液２次電池 | |
| CN110534806A (zh) | 一种锂离子电池用宽温电解液 | |
| CN110518287A (zh) | 钠离子电解液、二次电池及制备方法和应用 | |
| CN105655641B (zh) | 一种电解液及其锂离子电池 | |
| CN102683747A (zh) | 二次锂硫电池阻燃性电解液及其制备方法 | |
| CN109411812A (zh) | 一种阻燃电解液及其锂二次电池 | |
| CN108987808A (zh) | 一种高电压锂离子电池非水电解液及锂离子电池 | |
| CN107819156A (zh) | 不燃型固态聚合物电解质的制备方法及含有该固态聚合物电解质的二次锂电池 | |
| CN109524715A (zh) | 一种锂离子电池电解液用添加剂及电解液及锂离子电池 | |
| CN110085906A (zh) | 非水电解液、含有该非水电解液的锂离子电池 | |
| CN105680097A (zh) | 一种高安全性锂离子电池电解液 | |
| CN106684447A (zh) | 一种锂离子电池用5v高电压电解液 | |
| CN109734746A (zh) | 一种阻燃剂及其制备方法和应用 | |
| JP5093992B2 (ja) | リチウム二次電池用非水電解液及びそれを備えたリチウム二次電池 | |
| CN101702445B (zh) | 用于锂离子电池的阻燃电解液及其制备方法与应用 | |
| CN108987802A (zh) | 一种高电压锂离子电池非水电解液 | |
| CN111261944A (zh) | 一种超低温安全的锂离子电池电解液 | |
| CN113690490B (zh) | 一种亚磷酸酯类锂离子电池电解液添加剂及其应用 | |
| CN110444815A (zh) | 一种基于高镍三元锂离子电池的高安全性电解液 | |
| CN107181003B (zh) | 一种锂离子电池用安全电解液及含该电解液的锂离子电池 | |
| CN113793987A (zh) | 一种以硝酸锂为锂盐的高性能本征不燃型锂电池电解液 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180313 |