一种阻燃前驱体及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114276385A(43)申请公布日2022.04.05(21)申请号202111629895.1(22)申请日2021.12.28(71)申请人蜂巢能源科技(无锡)有限公司地址214100江苏省无锡市锡山经济开发区东部园大成路1066号(72)发明人尚旭李晓龙袁皓张文强王娟魏礼勇宋文锋(74)专利代理机构北京远智汇知识产权代理有限公司11659代理人徐浩(51)Int.Cl.C07F9/6593(2006.01)H01M10/0525(2010.01)H01M10/0565(2010.01)权利要求书3页说明书13页附图4页(54)发明名称一种阻燃前驱体及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及一种阻燃前驱体及其制备方法和应用，含有本发明所述阻燃前驱体的凝胶电解质进一步形成的固态电池循环性能优异，而且150℃加热和针刺测试中不起火、不爆炸，在阻燃前驱体用量较少的情况下，阻燃效果好，安全性高。所述固态电池中的凝胶电解质与正负极界面接触良好，电化学性能及安全性能优异，工艺相对简单，制造成本低，适合大规模生产。CN114276385ACN114276385A权利要求书1/3页1.一种阻燃前驱体，其特征在于，所述阻燃前驱体的结构如式Ⅰ所示：其中，R1、R2、R3、R4、R5和R6中，至少有两个为其他的各自独立地选自F或2.根据权利要求1所述的阻燃前驱体，其特征在于，所述阻燃前驱体包括化合物1‑5中的任意一种或至少两种的组合；3.一种权利要求1或2所述的阻燃前驱体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)将缩水甘油、缚酸剂和溶剂混合，在‑5‑5℃静置，得到第一溶液；(2)将六氟三聚磷腈和溶剂混合，得到第二溶液；(3)在‑5‑5℃和搅拌条件下，将第二溶液加入第一溶液，第一次反应，升温后第二次反应，后处理，得到所述阻燃前驱体。2CN114276385A权利要求书2/3页4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述缩水甘油与缚酸剂的摩尔比为1:(1.01‑1.05)，所述缚酸剂包括三乙胺，步骤(2)中，所述六氟三聚磷腈与缩水甘油的摩尔比为1：(2‑6)，步骤(3)中，所述第一次反应的时间为3‑5h，所述第二次反应的温度为20‑30℃，第二次反应的时间为24‑48h，所述后处理包括过滤、旋蒸和干燥处理。5.一种凝胶电解质，其特征在于，所述凝胶电解质的制备原料包括权利要求1或2所述的阻燃前驱体、交联单体、催化剂和电解液。6.根据权利要求5所述的凝胶电解质，其特征在于，所述交联单体包括缩水甘油醚，所述缩水甘油醚包括乙二醇二缩水甘油醚、1,4‑丁二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚、异氰尿酸三缩水甘油酯、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚或季戊四醇四缩水甘油醚中的任意一种或至少两种的组合，所述催化剂包括氟化锂盐，所述氟化锂盐包括六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、草酸二氟硼酸锂、三氟甲基磺酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂或双氟磺酰亚胺锂中的任意一种或至少两种的组合，所述电解液包括锂盐和溶剂，所述锂盐包括六氟磷酸锂，所述电解液中的溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯中的任意一种或至少两种的组合，所述电解液中，锂盐的物质的量浓度为0.5‑2mol/L。7.根据权利要求5或6所述的凝胶电解质，其特征在于，所述交联单体占所述阻燃前驱体质量用量的1％‑40％，所述催化剂占所述阻燃前驱体和所述交联单体总质量用量的0.1％‑2.0％，所述阻燃前驱体和所述交联单体总质量占所述电解液质量用量的1％‑20％。8.一种权利要求5‑7任一项所述的凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将配方量的阻燃前驱体、交联单体、催化剂和电解液混合，形成反应液，将所述反应液聚合，得到所述凝胶电解质。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述聚合的温度为20‑70℃，所述聚合的时间为1‑24h。10.一种固态电池，其特征在于，所述固态电池包括正极、负极和权利要求5‑7任一项所述的凝胶电解质，所述正极包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、镍锰酸锂或镍钴锰酸锂中的任意一种，所述负极包括石墨、钛酸锂、硅碳负极或金属锂中的任意一种；所述固态电池的制备方法包括如下步骤：3CN114276385A权利要求书3/3页将配方量的阻燃前驱体、交联单体、催化剂和电解液混合，形成反应液，将所述反应液注入正极和负极之间，聚合，形成所述凝胶电解质，得到所述固态电池，所述反应液注入所述正极和负极之间的注液系数为0.5‑5g/Ah。4CN114276385A说明书1/13页一种阻燃前驱体及其制