【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料合成，尤其涉及一种应用于电池中的化合物，更加涉及咪唑类两性离子化合物及制备方法，及电池中应用咪唑类两性离子化合物及其制备方法，及电池中的应用。
技术介绍
1、两性离子化合物是指同时带有正负电荷但又呈电中性的分子，最具代表性的一类物质是氨基酸(+h3nch2coo-)，其中正电中心为nh3+，负电中心为coo-，整体呈电中性。目前研究较多的两性离子化合物在于将负电中心替换成磺酸根基团或者磷酸根基团，或者是在磺酸根、磷酸根上接不同的官能团或者是聚合形成两性离子聚合物来实现不同的功能，如磺基甜菜碱、磷酸胆碱等。然而，目前可使用的两性离子化合物种类有限，结构和性能比较单一，特别是基于异氰酸根和咪唑及其衍生物的两性离子化合物却鲜有报道。
2、因此，开发出新型两性离子化合物并扩大其使用范围成为了学术界和产业界共同致力的目标。
技术实现思路
1、基于上述问题，本专利技术的目的在于提供了一种咪唑类两性离子化合物及其制备方法，及电池中的应用。该制备方法操作简单，目标产物的收率及纯度高。咪唑类两性离子化合物作为一种新物质，包括磺酰亚胺基团与咪唑环，兼具了离子液体和磺酰亚胺基团二者的优点，具有良好的应用前景，可应用于二次电池中。
2、为实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种咪唑类两性离子化合物，结构式如式一所示，r1为卤素、芳香基或卤素取代的芳香基，r2、r3、r4和r5各自独立地选自为h、卤素、cn、no2、nh2、oh、cooh、so2f、c1～c4的烃
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4、本专利技术的咪唑类两性离子化合物作为一种新物质，含有酰亚胺基团与咪唑环，兼具了离子液体和磺酰亚胺基团二者的优点，具有良好的应用前景，可应用于二次电池中。
5、作为本专利技术的一技术方案，r1为氟、氯、烷基苯或卤素取代的烷基苯，r2、r3、r4和r5各自独立地选自为h、氟、氯、cn、no2、nh2、oh、cooh、c1～c4的烷基、卤素取代的c1～c4的烷基。
6、作为本专利技术的一技术方案，包括化合物一至化合物七中的至少一种。
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9、本专利技术第二方面提供了咪唑类两性离子化合物的制备方法，包括步骤：
10、(1)将式二所示的化合物和第一溶剂混合形成第一溶液；
11、(2)将所述第一溶液和第二溶液滴加混合并进行反应得初级产物，所述第二溶液为如式三所示的磺酸异氰酸酯类化合物和所述第一溶剂的混合溶液；
12、(3)将所述初级产物进行净化、干燥，
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14、其中，r2、r3、r4和r5各自独立地选自为h、卤素、cn、no2、nh2、oh、cooh、so2f、c1～c4的烃基、卤素取代的c1～c4的烃基，r1为卤素、芳香基或卤素取代的芳香基。
15、本专利技术的制备方法简单，利用式二所示的咪唑类化合物和式三所示的磺酸异氰酸酯类化合物进行反应即可制得，经净化、干燥就可得到收率及纯度高的目标产物，易于工业化生产。
16、作为本专利技术的一技术方案，所述第一溶剂包括腈类溶剂、卤代烃类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂和芳香烃类溶剂中的至少一种。
17、作为本专利技术的一技术方案，步骤(1)所述混合时的温度为-40～50℃，时间为15～60h。
18、作为本专利技术的一技术方案，步骤(2)的反应温度为-20～10℃，反应时间为1～24h。
19、作为本专利技术的一技术方案，所述式三所示的化合物和所述式二所示的化合物的摩尔比为1:1.0～1.2。
20、作为本专利技术的一技术方案，所述净化为过滤或洗涤，所述干燥的条件为35～120℃下真空干燥1～24h。
21、本专利技术第三方面提供了咪唑类两性离子化合物于二次电池中的应用。咪唑类两性离子化合物在正负极材料界面形成良好的保护膜，可改善电池的电化学性能，具有良好的应用前景。
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1.一种咪唑类两性离子化合物，其特征在于，结构式如式一所示，R1为卤素、芳香基或卤素取代的芳香基，R2、R3、R4和R5各自独立地选自为H、卤素、CN、NO2、NH2、OH、COOH、SO2F、C1～C4的烃基、卤素取代的C1～C4的烃基，
2.根据权利要求1所述的咪唑类两性离子化合物，其特征在于，R1为氟、氯、烷基苯或卤素取代的烷基苯，R2、R3、R4和R5各自独立地选自为H、氟、氯、CN、NO2、NH2、OH、COOH、C1～C4的烷基、卤素取代的C1～C4的烷基。
3.根据权利要求1所述的咪唑类两性离子化合物，其特征在于，包括化合物一至化合物七中的至少一种，
4.根据权利要求1～3任意一项所述的咪唑类两性离子化合物的制备方法，其特征在于，包括步骤：
5.根据权利要求4所述的咪唑类两性离子化合物的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂包括腈类溶剂、卤代烃类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂和芳香烃类溶剂中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的咪唑类两性离子化合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合时的温度为-40～
7.根据权利要求4所述的咪唑类两性离子化合物的制备方法，其特征在于，步骤(2)的反应温度为-20～10℃，反应时间为1～24h。
8.根据权利要求4所述的咪唑类两性离子化合物的制备方法，其特征在于，所述式三所示的化合物和所述式二所示的化合物的摩尔比为1:1.0～1.2。
9.根据权利要求4所述的咪唑类两性离子化合物的制备方法，其特征在于，所述净化为过滤或洗涤，所述干燥的条件为35～120℃下真空干燥1～24h。
10.根据权利要求1～3任意一项所述的咪唑类两性离子化合物或权利要求4～9中任意一项所述的咪唑类两性离子化合物的制备方法所制备的咪唑类两性离子化合物于二次电池中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种咪唑类两性离子化合物，其特征在于，结构式如式一所示，r1为卤素、芳香基或卤素取代的芳香基，r2、r3、r4和r5各自独立地选自为h、卤素、cn、no2、nh2、oh、cooh、so2f、c1～c4的烃基、卤素取代的c1～c4的烃基，
2.根据权利要求1所述的咪唑类两性离子化合物，其特征在于，r1为氟、氯、烷基苯或卤素取代的烷基苯，r2、r3、r4和r5各自独立地选自为h、氟、氯、cn、no2、nh2、oh、cooh、c1～c4的烷基、卤素取代的c1～c4的烷基。
3.根据权利要求1所述的咪唑类两性离子化合物，其特征在于，包括化合物一至化合物七中的至少一种，
4.根据权利要求1～3任意一项所述的咪唑类两性离子化合物的制备方法，其特征在于，包括步骤：
5.根据权利要求4所述的咪唑类两性离子化合物的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂包括腈类溶剂、卤代烃类溶剂、醚类溶剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：李雷，毛冲，王霹霹，莫德欢，戴晓兵，
申请(专利权)人：珠海市赛纬电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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