1-丁基-1-甲基吡咯烷氯化物的制备和应用

背景及概述^[1]

1-丁基-1-甲基吡咯烷氯化物是一种离子液体，离子液体（或称离子性液体）是指全部由离子组成的液体，如高温下的KCI,KOH呈液体状态，此时它们就是离子液体。1-丁基-1-甲基吡咯烷氯化物可用于制备锂电池的电解质材料和高性能导电聚合物水凝胶。

制备^[3]

N-甲基咪唑、吡啶、N-甲基吗啡、N-甲基吡咯等环状三级胺类化合物（简称为环状三级胺）与过量的氯代正丁烷在甲苯中回流48小时，得到的氯盐分别与KBF4、KPF6、CH3COOK、KHSO4、对甲苯磺酸钾（p-TSAK）等钾盐进行离子交换反应，得到的产物经过过滤除溶，CH2Cl2萃取，真空干燥等处理得到离子液体IL1-IL13。

应用^[1-2]

应用一、

1-丁基-1-甲基吡咯烷氯化物可用于制备一种锂电池的电解质材料，包括以下质量份数的原料：离子液体64-80份，添加剂0.5-8份，锂盐12-27份，所述离子液体包括以下至少一种：丁基溴化吡啶，1-己基-3-甲基溴化咪唑翁，1-丁基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐，1-乙基-3-甲基溴化咪唑1-辛基-3-甲基咪唑二腈胺盐，1-辛基-3-甲基咪唑硫酸氢盐，1-乙基溴化吡啶，1-甲基-3-己基咪唑高氯酸盐盐，1-(2-羟乙基)-3-甲基氯化咪唑，3-甲基-1-辛基咪唑硝酸盐，1-乙基-3-甲基咪唑硝酸盐，1-丁基-2,3-二甲基溴化咪唑，1-丁基-3-甲基咪唑二氰胺盐，1-丁基-2,3-二甲基咪唑硫酸盐，1-乙基-3-甲基咪唑二氰亚甲盐，1-丁基-1-甲基吡咯烷氯化物。由于离子液体所具有的独特性能，它被广泛应用于化学研究的各个领域中，离子液体作为反应的溶剂已被应用到多种类型反应中，由于离子液体具有不挥发性、高耐热性、不燃性、高离子传导性、广电位窗等特性，特殊结构的离子液体通过添加纳米导体粒子和锂盐制备出的锂电池电解质电导率较高，解决了传统的锂电池不耐低温，在较低温度下无法使用或电容量大大降低的问题。

应用二、

CN201910105975.3提供一种高性能导电聚合物水凝胶的制备方法，其中在PEDOT：PSS导电水凝胶的制备过程中，添加电导率增强剂促使电导率提高。

技术方案如下：

将PEDOT：PSS水溶液中加入电导率增强剂，在室温下搅拌，促使溶液里的结晶区域增大，π-π堆叠增长，聚合物链更加舒展；然后将混合溶液直接滴加到聚丙烯（PP）或聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基材上，并在60℃下干燥24h，形成干燥的聚合物薄膜。通过从基材上剥离干燥的样品获得自支撑PEDOT：PSS膜，并进一步在130℃下退火30min；将干燥的PEDOT：PSS自支撑膜直接浸泡到纯水溶液中，由于PSS的强亲水性，水可以渗透富含PEDOT的结构域发生溶胀来实现稳定的导电PEDOT：PSS水凝胶。

优选的，电导率增强剂包含有机溶剂、离子液、表面活性剂、金属盐溶液和两性离子。

优选的，根据所述导电水凝胶的电导率增强剂，其特征在于有机溶剂包含二甲基亚砜(DMSO)、乙二醇、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、甘油、山梨糖醇、甲氧基乙醇、二甘醇、硫酸二甲酯、内消旋赤藓糖醇和木糖醇中的一种或多种。

优选的，根据所述导电水凝胶的电导率增强剂，其特征在于离子液包含1-丁基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐（（BMIm）BF4）、1-丁基-3-甲基咪唑鎓溴化物（（BMIm）Br）、1-乙基-3-甲基咪唑鎓氯化物（（EMIm）Cl）、1-苄基-3-甲基咪唑氯化物（（BzMIm）Cl）和1-丁基-1-甲基吡咯烷氯化物（（BMPro）Cl）中的一种或多种。

参考文献

[1][中国发明,中国发明授权]CN201910105975.3一种高性能导电聚合物水凝胶的制备方法

[2][中国发明]CN201910480398.6一种电解质材料及其在低温锂电池上的应用

[3] [中国发明,中国发明授权] CN201310632596.2 离子液体在溴乙烷的制备中的应用