本技術(shù)涉及電池，尤其涉及一種氟醚化合物及其制備方法、電解液、二次電池和用電裝置。

背景技術(shù)：

1、以鋰離子電池為代表的二次電池具有容量高、壽命長等特性，因此廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備，例如手機(jī)、筆記本電腦、電瓶車、電動(dòng)汽車、電動(dòng)飛機(jī)、電動(dòng)輪船、電動(dòng)玩具汽車、電動(dòng)玩具輪船、電動(dòng)玩具飛機(jī)和電動(dòng)工具等等。由于鋰離子電池取得了極大的發(fā)展，因此對(duì)其能量密度、循環(huán)性能和安全性能等也提出了更高的要求。然而，目前二次電池的電解液存在抗氧化性不佳的問題，導(dǎo)致電池的循環(huán)性能不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的在于提供一種氟醚化合物及其制備方法、電解液、二次電池和用電裝置，該氟醚化合物具備較高的氧化穩(wěn)定性，如此有利于提升電解液的抗氧化性以及電池的循環(huán)性能。

2、為了達(dá)到上述目的，本技術(shù)的第一方面提供了一種氟醚化合物，其包括式(ⅰ)所示的結(jié)構(gòu)式：

3、

4、式(ⅰ)中，r1各自獨(dú)立地包括c1～4的烷烴，r2包括單鍵或c1～2的烷烴。

5、本技術(shù)提供的式(ⅰ)所示結(jié)構(gòu)的氟醚化合物，其分子內(nèi)含有兩個(gè)氟原子，該氟原子能有效降低氟醚化合物分子中醚氧的電子云密度，提高氟醚化合物的氧化電位，從而提高其氧化穩(wěn)定性。

6、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述氟醚化合物包括1,2-二乙氧基-1,2-二氟乙烷、1,2-二丙氧基-1,2-二氟乙烷、1,2-二甲氧基-1,2-二氟乙烷、1,2-二丁氧基-1,2-二氟乙烷、1,3-二甲氧基-1,3-二氟丙烷、1,3-二乙氧基-1,3-二氟丙烷、1,3-二丙氧基-1,3-二氟丙烷、1,3-二丁氧基-1,3-二氟丙烷、1,4-二甲氧基-1,4-二氟丁烷、1,4-二乙氧基-1,4-二氟丁烷、1,4-二丙氧基-1,4-二氟丁烷和1,4-二丁氧基-1,4-二氟丁烷中的一種或多種；

7、可選地，所述氟醚化合物包括1,2-二乙氧基-1,2-二氟乙烷、1,2-二丙氧基-1,2-二氟乙烷、1,2-二甲氧基-1,2-二氟乙烷和1,2-二丁氧基-1,2-二氟乙烷中的一種或多種。

8、本技術(shù)的第二方面還提供一種制備氟醚化合物的方法，包括：

9、使氟化劑與鹵代醚進(jìn)行取代反應(yīng)，制備氟醚化合物；

10、所述氟醚化合物包括式(ⅰ)所示的結(jié)構(gòu)式：

11、

12、式(ⅰ)中，r1各自獨(dú)立地包括c1～4的烷烴，r2包括單鍵或c1～2的烷烴；

13、其中，所述氟化劑的化學(xué)式包括mfn，m包括na、k、cs、sb和h中的至少一種，n為1～5的整數(shù)；

14、所述鹵代醚包括式(ⅱ)所示的結(jié)構(gòu)式：

15、

16、式(ⅱ)中，r1各自獨(dú)立地包括c1～4的烷烴，r2包括單鍵或c1～2的烷烴，x1和x2各自獨(dú)立地包括氯原子、溴原子和碘原子中的一種。

17、本技術(shù)提供的上述方法，通過使氟化劑與鹵代醚進(jìn)行取代反應(yīng)，可使氟原子直接對(duì)鹵代醚中的鹵素原子進(jìn)行取代，由此獲得本技術(shù)第一方面所提供的氟醚化合物。該方法不涉及其他的中間反應(yīng)過程，工藝路線簡單，獲得的氟醚化合物的產(chǎn)率和純度較高。

18、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述使氟化劑與鹵代醚進(jìn)行取代反應(yīng)，包括：

19、對(duì)含所述氟化劑的有機(jī)溶液進(jìn)行熱處理；

20、在所述熱處理的溫度下，使所述鹵代醚與所述氟化劑接觸并反應(yīng)，制備所述氟醚化合物；

21、可選地，所述有機(jī)溶液中包含有機(jī)溶劑；

22、可選地，所述有機(jī)溶劑包括乙腈、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳和二甲基亞砜中的一種或多種，可選為乙腈、乙酸乙酯、二氯甲烷和二甲基亞砜中的一種或多種。

23、上述步驟中，通過對(duì)含氟化劑的有機(jī)溶液進(jìn)行熱處理，并在該熱處理的溫度下使鹵代醚與氟化劑接觸，可促進(jìn)氟化劑與鹵代醚鍵取代反應(yīng)的發(fā)生，并使取代反應(yīng)進(jìn)行得更完全。

24、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述氟化劑包括三氟化銻、五氟化銻、無水氫氟酸、氟化鈉、氟化鉀和氟化銫中的一種或多種，可選為三氟化銻、五氟化銻、氟化鈉和氟化鉀中的一種或多種。

25、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述有機(jī)溶液滿足如下條件中的至少一者：

26、(1)所述氟化劑與所述有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為1:(0.8～10)；

27、(2)所述有機(jī)溶液中還包含相轉(zhuǎn)移催化劑；

28、可選地，所述相轉(zhuǎn)移催化劑與所述有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為(0.003～0.02):1；

29、可選地，所述相轉(zhuǎn)移催化劑包括聚醚、冠醚、季銨鹽、叔胺和季銨堿中的一種或多種；

30、可選地，所述相轉(zhuǎn)移催化劑包括18-冠醚-6、15-冠醚-5、環(huán)糊精、鏈狀聚乙二醇、芐基三乙基氯化銨、四丁基溴化銨、三辛基甲基氯化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、吡啶和三丁胺中的一種或多種；

31、進(jìn)一步可選地，所述相轉(zhuǎn)移催化劑包括18-冠醚-6。

32、上述方法中所提供的反應(yīng)原料氟化劑與鹵代醚之間相溶性較差，向反應(yīng)原料中加入上述的相轉(zhuǎn)移催化劑，可使反應(yīng)原料間實(shí)現(xiàn)互溶并混合均勻，有利于促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行并實(shí)現(xiàn)反應(yīng)效率的提升。

33、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述熱處理的溫度為-20℃～50℃，可選為-10℃～10℃。

34、熱處理的溫度處于上述范圍，有利于提升反應(yīng)速率，降低副產(chǎn)物的生成；而且還有利于減少反應(yīng)原料間可能發(fā)生的聚合反應(yīng)，提升產(chǎn)物氟醚化合物的性能和產(chǎn)率。

35、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述鹵代醚包括1,2-二乙氧基-1,2-二氯乙烷、1,2-二丙氧基-1,2-二氯乙烷、1,2-二甲氧基-1,2-二氯乙烷、1,2-二丁氧基-1,2-二氯乙烷、1,3-二甲氧基-1,3-二氯丙烷、1,3-二乙氧基-1,3-二氯丙烷、1,3-二丙氧基-1,3-二氯丙烷、1,3-二丁氧基-1,3-二氯丙烷、1,4-二甲氧基-1,4-二氯丁烷、1,4-二乙氧基-1,4-二氯丁烷、1,4-二丙氧基-1,4-二氯丁烷、、1,4-二丁氧基-1,4-二氯丁烷、1,2-二乙氧基-1,2-二溴乙烷、1,2-二丙氧基-1,2-二溴乙烷、1,2-二甲氧基-1,2-二溴乙烷、1,2-二丁氧基-1,2-二溴乙烷、1,3-二甲氧基-1,3-二溴丙烷、1,3-二乙氧基-1,3-二溴丙烷、1,3-二丙氧基-1,3-二溴丙烷、1,3-二丁氧基-1,3-二溴丙烷、1,4-二甲氧基-1,4-二溴丁烷、1,4-二乙氧基-1,4-二溴丁烷、1,4-二丙氧基-1,4-二溴丁烷、1,4-二丁氧基-1,4-二溴丁烷1,2-二乙氧基-1,2-二碘乙烷、1,2-二丙氧基-1,2-二碘乙烷、1,2-二甲氧基-1,2-二碘乙烷、1,2-二丁氧基-1,2-二碘乙烷、1,3-二甲氧基-1,3-二碘丙烷、1,3-二乙氧基-1,3-二碘丙烷、1,3-二丙氧基-1,3-二碘丙烷、1,3-二丁氧基-1,3-二碘丙烷、1,4-二甲氧基-1,4-二碘丁烷、1,4-二乙氧基-1,4-二碘丁烷、1,4-二丙氧基-1,4-二碘丁烷、1,4-二丁氧基-1,4-二碘丁烷和1,2-二乙氧基-1-氯-2-溴-乙烷中的一種或多種，

36、可選地，所述鹵代醚包括1,2-二乙氧基-1,2-二氯乙烷、1,2-二丙氧基-1,2-二氯乙烷、1,2-二甲氧基-1,2-二氯乙烷、1,2-二乙氧基-1,2-二溴乙烷、1,2-二丙氧基-1,2-二溴乙烷、1,2-二丁氧基-1,2-二氯乙烷、1,3-二乙氧基-1,3-二氯丙烷和1,2-二乙氧基-1-氯-2-溴-乙烷中的一種或多種。

37、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述方法滿足如下條件中的至少一者：

38、(1)所述鹵代醚與所述氟化劑的摩爾比為1:(2～10)，可選為1:(2.5～5)；

39、(2)所述鹵代醚與所述氟化劑的反應(yīng)時(shí)間為2h～20h，可選為4h～10h。

40、鹵代醚與氟化劑的摩爾比處于上述范圍，有利于實(shí)現(xiàn)氟化劑對(duì)鹵代醚進(jìn)行較完全的取代，提升氟醚化合物的產(chǎn)率；同時(shí)也可減少由于反應(yīng)原料過量而生成的副產(chǎn)物。

41、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，反應(yīng)結(jié)束后，所述方法還包括后處理的步驟：

42、對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行過濾處理和精餾處理，得到所述氟醚化合物。

43、通過對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行過濾處理和精餾處理，可對(duì)氟醚化合物進(jìn)行提純，實(shí)現(xiàn)氟醚化合物純度的提升。

44、本技術(shù)的第三方面提供一種電解液，包括本技術(shù)第一方面的氟醚化合物或通過本技術(shù)第二方面的方法制得的氟醚化合物。

45、本技術(shù)的第四方面提供一種二次電池，包括本技術(shù)第三方面的電解液。

46、本技術(shù)的第五方面提供一種用電裝置，包括本技術(shù)第四方面的二次電池。

47、本技術(shù)的用電裝置包括本技術(shù)提供的二次電池，因而至少具有與所述二次電池相同的優(yōu)勢(shì)。