含磷化合物及其制备方法和可再充电锂电池及其电解液的制作方法
【专利摘要】本发明涉及由以下化学通式1表示的含磷化合物、制备所述含磷化合物的方法、包含所述含磷化合物的可再充电锂电池的电解液及包含所述电解液的可再充电锂电池：[化学通式1](R1O)2P(NR2R3)，其中R1、R2和R3如说明书中所定义。
【专利说明】含磷化合物及其制备方法和可再充电锂电池及其电解液
【技术领域】
[0001 ] 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】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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】
[0005]本公开的实施方式的各方面涉及含磷化合物。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]根据实施方式，提供一种由以下化学通式I表示的含磷化合物:
[0010][化学通式I]
[0011](R1O) 2P (NR2R3)
[0012]其中:
[0013]R1选自氢、取代或未取代的Cl至C20烷基、取代或未取代的Cl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Cl至C20烷氧基、取代或未取代的Cl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 ；
[0014]R2和R3各自独立地选自氢、取代或未取代的Cl至C20烷基、取代或未取代的Cl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Cl至C20烷氧基、取代或未取代的Cl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 ；
[0015]两个R1中的每个彼此相同或不同；[0016]R4和R5各自独立地选自取代或未取代的Cl至C20烷基、取代或未取代的Cl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。
[0017]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Cl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Cl至C20卤代烷氧基和所述取代或未取代的C6至C30卤代芳基。
[0018]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Cl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Cl至C20氟代烷氧基和取代或未取代的C6至C30氟代芳基。
[0019]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Cl至C20氟代烷基。
[0020]在一个实施方式中，所述含磷化合物由以下化学式2表示:
[0021][化学式2]
[0022]
【权利要求】
1.一种由以下化学通式I表示的含磷化合物: [化学通式I]
(R1O) 2P (NR2R3) 其中: R1选自氢、取代或未取代的Cl至C20烷基、取代或未取代的Cl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Cl至C20烷氧基、取代或未取代的Cl的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Cl至C20烷基、取代或未取代的Cl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Cl至C20烷氧基、取代或未取代的Cl的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Cl至C20烷基、取代或未取代的Cl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。
2.根据权利要求1所述的含磷化合物，其中，R1至R3中的至少一个选自所述取代或未取代的Cl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Cl至C20卤代烷氧基和所述取代或未取代的C6至C30卤代芳基。
3.根据权利要求1所述的含磷化合物，其中，R1至R3中的至少一个选自取代或未取代的Cl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Cl至C20氟代烷氧基和取代或未取代的C6至C30氟代芳基。
4.根据权利要求1所述的含磷化合物，其中，R1至R3中的至少一个为取代或未取代的Cl至C20氟代烷基。
5.根据权利要求1所述的含磷化合物，其中，所述含磷化合物由以下化学式2表示: [化学式2]
6.一种可再充电锂电池电解液，包含根据权利要求1至5中任一项所述的含磷化合物。
7.根据权利要求6所述的可再充电锂电池电解液，其中，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%。
8.根据权利要求6所述的可再充电锂电池电解液，进一步包含锂盐和非水有机溶剂。
9.一种可再充电锂电池，包含根据权利要求6至8中任一项所述的可再充电锂电池电解液。
10.一种制备根据权利要求1至5中任一项所述的含磷化合物的方法，所述方法包括: 将由以下化学通式3表示的化合物与磷氯化物反应以提供由以下化学通式4表示的化合物: [化学通式3]
11.根据权利要求10所述的方法，其中，由化学通式3表示的所述化合物与磷氯化物的反应在氯化的溶剂中进行。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，由化学通式5表示的所述胺化合物与化学通式4表示的所述化合物的反应在氯化的溶剂中进行。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，由化学通式4表示的所述化合物与由化学通式5表示的所述胺化合物反应2至24小时。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，由化学通式4表示的所述化合物与由化学通式5表示的所述胺化合物的摩尔比为2:1至4:1。
15.根据权利要求10所述的方法，其中，
O 由化学通式3表不的所述化合物为(CF-JCH9O)2P—H且 由化学通式4表示的所述化合物为(CF3CH2O)2PCl15
16.根据权利要求10所述的方法，其中， 由化学通式5表示的所述胺化合物为NH(CH3)2 ;且 由化学通式I表示的所述含磷化合物为
【文档编号】H01M10/0567GK103965238SQ201410030660
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年1月22日 优先权日:2013年2月6日
【发明者】丹尼斯·切尔内绍夫, 申又澈, 弗拉基米尔·叶戈罗夫, 帕威尔·亚历山德罗维奇·沙图诺夫, 阿列克谢·捷列先科, 马赫穆特·哈桑诺夫, 柳贞伊, 韩相日, 金相勳, 金德贤, 郑明焕, 李承泰, 裵泰铉, 李冞炫, 李彦美, 李河林, 金汶成, 赵仁行, 赵利娘, 崔东明 申请人:三星Sdi株式会社