吡啶类离子液体、离子液体电解液及制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种吡啶类离子液体，该吡啶类离子液体具有如下结构式：其中，R为CH3O(CH2)n，n为2、3或4；Y-为BF4-、PF6-、(CF3SO2)2N-或CF3SO3-。上述吡啶类离子液体较传统的烷基吡啶类离子液体的熔点更低；而且甲氧基烷基的引入使得上述吡啶类离子液体具有功能化的醚键，能增加上述吡啶类离子液体对相应物质的溶解能力；同时上述吡啶类离子液体还具有离子液体共有的优点。本发明还提供了一种吡啶类离子液体的制备方法，该制备方法工艺简单、反应易于控制、产物收率较高、适于工业化生产。此外，吡啶类离子液体具有优良的电化学性能，能用于制备锂离子电池的电解液。
【专利说明】吡啶类离子液体、离子液体电解液及制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及离子液体【技术领域】，特别是涉及一种吡啶类离子液体、离子液体电解液及制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]离子液体(1nic liquids)是指在室温范围内(一般为100°C以下)呈液态，由有机阳离子和无机阴离子构成的离子化合物。早在1914年，人们就发现了第一种离子液体一硝基乙胺，但其后离子液体的研究进展缓慢，直到1992年，Wikes领导的研究小组合成了具有低熔点、抗水解、稳定性强等优点的离子液体一1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EMIM]BF4)后，离子液体的研究才得以迅速发展，随后开发出了一系列的离子液体体系。
[0003]离子液体具有一系列突出的优点:(1)熔点低于或接近室温，呈液态的温度范围宽；(2)蒸气压低、几乎不挥发、无色、无嗅；(3)具有较大的稳定温度范围，较好的化学稳定性及较宽的电化学稳定电位窗口 ；(4)良好的溶解特性，对很多无机物和有机物都表现出良好的溶解能力；(5)无着火点且不易燃烧；(6)可循环使用，不污染环境等。
[0004]最初的离子液体主要用于电化学研究，随着科技的发展离子液体作为一类新型绿色溶剂、介质、催化剂，在有机合成、催化反应、萃取分离、材料制备、天然高分子、电化学等领域的研究取得了许多令人满意的结果，受到了广泛的关注。但是不同领域对离子液体的要求有所不同，为满足各个领域的要求，研究者的工作主要集中在合成新型离子液体和对合成的新型离子液体的应用等方面。传统的用于电化学领域的离子液体普遍存在比容量和电导率不高的问题，限制了其进一步应用。
【发明内容】
[0005]基于此，有必要提供一种比容量和电导率较高的吡啶类离子液体及其制备方法。
[0006]一种吡啶类离子液体，具有如下结构式:
[0007]
【权利要求】
1.一种吡啶类离子液体，其特征在于，具有如下结构式:
2.一种吡啶类离子液体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 在保护气体氛围下，按照吡啶与卤代烷的摩尔比为1: 1.05^1:1.2的比例，将吡啶与卤代烷在6(T80°C下搅拌反应，得到如下结构式的N-甲氧基烷基吡啶卤化物:
3.如权利要求2所述的吡啶类离子液体的制备方法，其特征在于，所述吡啶与所述卤代烧的摩尔比为1: 1.2。
4.如权利要求2所述的吡啶类离子液体的制备方法，其特征在于，所述N-甲氧基烷基吡啶卤化物与所述无机盐的摩尔比为1: 1.05。
5.如权利要求2所述的吡啶类离子液体的制备方法，其特征在于，还包括在将所述N-甲氧基烷基吡啶卤化物与无机盐及去离子水在室温下搅拌反应后对离子液体进行分离纯化的步骤，所述分离纯化的过程包括如下步骤: 将反应后得到的混合液用二氯甲烷萃取多次，合并萃取液后，再用去离子水对合并的萃取液进行反萃直至用Ag+滴定检测无沉淀产生，收集二氯甲烷相； 对所述二氯甲烷相进行旋转蒸发处理除去二氯甲烷，干燥后即得到纯化的所述吡啶类离子液体。
6.一种离子液体电解液，其特征在于，包括有机溶剂及分散在所述有机溶剂中的离子液体及锂盐；所述离子液体与所述有机溶剂的质量比为1:10-1: 1，所述锂盐与所述有机溶剂的质量比为l:2(Tl:10 ;其中，所述离子液体为吡啶类离子液体，具有如下结构式:
7.一种离子液体电解液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 在保护气体氛围下，按照吡啶与卤代烷的摩尔比为1: 1.05^1:1.2的比例，将吡啶与卤代烷在6(T80°C下搅拌反应，得到如下结构式的N-甲氧基烷基吡啶卤化物，
8.如权利要求7所述的离子液体电解液的制备方法，其特征在于，所述吡啶与所述卤代烧的摩尔比为1: 1.2。
9.如权利要求7所述的离子液体电解液的制备方法，其特征在于，所述N-甲氧基烷基吡啶卤化物与所述无机盐的摩尔比为1: 1.05。
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的电解液为权利要求6所述的离子液体电解液。
【文档编号】C07C311/48GK103787957SQ201210428481
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年10月31日 优先权日:2012年10月31日
【发明者】周明杰, 刘大喜, 王要兵, 钟辉 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司