非亲核双盐体系镁电池电解液、其制备方法及应用与流程

文档序号:17503515发布日期:2019-04-23 23:52阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种非亲核双盐体系镁电池电解液,包含电解质盐和非水溶剂,其特征在于:所述电解质盐的化学式为[MgRn][AlX4-mYm]2-AB,其中[MgRn][AlX4-mYm]2为主盐,AB为辅盐,所述主盐中的阳离子为配位剂R配位的单核二价镁离子,阴离子为四配位的铝负离子,所述配位剂选自非水溶剂分子,X、Y选自硅铵阴离子、卤素离子或类卤素离子,n选自0~6中的任一整数,m选自0~4中的任一整数,所述辅盐AB中的阳离子A选自锂离子、钠离子或钾离子,阴离子B选自卤素离子、类卤素离子、六氟磷酸根负离子、双三甲基硅基胺基负离子、双三氟甲烷磺酰亚胺负离子或草酸根负离子,所述类卤素离子选自氰根离子、氰酸根离子、异氰酸根离子或硫氰酸根离子,所述非水溶剂选自离子液体和/或有机溶剂。

2.根据权利要求1所述的非亲核双盐体系镁电池电解液,其特征在于:所述离子液体选自咪唑类离子液体、吡咯类离子液体或哌啶类离子液体。

3.根据权利要求2所述的非亲核双盐体系镁电池电解液,其特征在于:所述离子液体选自1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、N-丁基-N-甲基吡咯烷双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐或N-丁基-N-甲基哌啶双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐。

4.根据权利要求1所述的非亲核双盐体系镁电池电解液,其特征在于:所述有机溶剂选自甲苯、醚类化合物、吡啶类化合物、二甲基甲酰胺、氮甲基咪唑或乙腈。

5.根据权利要求4所述的非亲核双盐体系镁电池电解液,其特征在于:所述醚类化合物选自四氢呋喃、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、二氧六环或聚乙二醇二甲醚。

6.根据权利要求4所述的非亲核双盐体系镁电池电解液,其特征在于:所述吡啶类化合物选自吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、2,6-二氯吡啶或2-氨基吡啶。

7.一种非亲核双盐体系镁电池电解液的制备方法,其特征在于包括:

将无水镁盐、无水铝盐与非水溶剂混合,并在30℃~200℃反应3~48h,待反应物冷却至室温后加入非水溶剂,得到主盐[MgRn][AlX4-mYm]2,其后加入辅盐AB,所述辅盐与无机镁盐的摩尔比为1:(0.1~2),制得包含化学式为[MgRn][AlX4-mYm]2-AB的电解质盐的非亲核双盐体系镁电池电解液;

或者,将无水镁盐、无水铝盐、辅盐AB与非水溶剂混合,并在30℃~200℃反应3~48h,之后冷却,制得包含化学式为[MgRn][AlX4-mYm]2-AB的电解质盐的非亲核双盐体系镁电池电解液;

其中,R为配位剂,所述配位剂选自非水溶剂分子,X、Y选自硅铵阴离子、卤素离子或类卤素离子,n选自0~6中的任一整数,m选自0~4中的任一整数,A选自锂离子、钠离子或钾离子,B选自卤素离子、类卤素离子、六氟磷酸根负离子、双三甲基硅基胺基负离子、双三氟甲烷磺酰亚胺负离子或草酸根负离子,所述类卤素离子选自氰根离子、氰酸根离子、异氰酸根离子或硫氰酸根离子,所述非水溶剂选自离子液体和/或有机溶剂。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:所述无水镁盐包含镁离子和阴离子,所述阴离子选自硅铵阴离子、卤素离子或类卤素离子。

9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:所述无水铝盐包含铝离子和阴离子,所述阴离子选自卤素离子或类卤素离子。

10.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:所述离子液体选自咪唑类离子液体、吡咯类离子液体或哌啶类离子液体。

11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于:所述离子液体选自1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、N-丁基-N-甲基吡咯烷双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐或N-丁基-N-甲基哌啶双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐。

12.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:所述有机溶剂选自甲苯、醚类化合物、吡啶类化合物、二甲基甲酰胺、氮甲基咪唑或乙腈。

13.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于:所述醚类化合物选自四氢呋喃、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、二氧六环或聚乙二醇二甲醚。

14.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于:所述吡啶类化合物选自吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、2,6-二氯吡啶或2-氨基吡啶。

15.权利要求1-6中任一项所述非亲核双盐体系镁电池电解液于制备镁电池中的用途。

16.根据权利要求15所述的用途,其特征在于:所述镁电池选自镁一次电池或镁二次电池。

17.根据权利要求16所述的用途,其特征在于:所述镁电池为镁硫电池。

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