一种新型电解液及其制备方法和锂电池技术

本发明专利技术公开了一种新型电解液及其制备方法，属于电池材料技术领域。旨在提供一种用烷基锂或烷代胺基锂溶液加入到电解液中，除去微量水和醇类中的活泼质子，提高LiPF

【技术实现步骤摘要】
一种新型电解液及其制备方法和锂电池
本专利技术属于电池材料
，尤其是一种新型电解液，本专利技术还涉及上述电解液的制备方法和使用该电解液的锂电池。
技术介绍
在现有的LiPF6+有机溶剂+添加剂商业电解液体系中，因为溶剂制造过程中提纯问题，有一定比例的羟基等活泼质子残留，这些质子会分解LIPF6产生HF，因而会强烈腐蚀SEI膜，随着温度升高，这种影响会加剧，也会影响电池的循环寿命。电池在制造过程中，正负极极片中水的残留量比电解液高达100～200倍，当电池注液后静置，极片中水分大量进入电解液，引起LiPF6的分解，产生HF，而且随着温度升高，这种分解加剧，对锂电池的性能具有极大的破坏，特别对动力大容量锂电池微量残留的活泼质子影响更为明显。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术旨在提供一种用烷基锂或烷代胺基锂溶液加入到电解液中，除去微量水和醇类中的活泼质子，提高LiPF6的稳定性，降低HF的含量，因而提高锂电池的高温性能和循环寿命的新型电解液，本专利技术还提供了一种含有上述电解液的锂电池。为了实现上述技术效果，本专利技术提供的技术方案是这样的：一种新型电解液，添加相当于电解液总量0.1％～25％的有机锂溶液，该有机锂溶液的浓度为0.01％～50％；其中，所述的有机锂为烷基锂或烷代胺基锂或二者的组合。优选地，添加相当于电解液总量10％～25％的有机锂溶液，该有机锂溶液的浓度为1％～25％。优选地，添加相当于电解液总量15％～20％的有机锂溶液，该有机锂溶液的浓度为1％～5％。优选地，所述的烷基锂为直链烷基锂、支链烷基锂、环烷基锂和苯基锂中的一种或几种。优选地，所述的烷基锂为甲基锂、乙基锂、丙基锂、异丙基锂、正丁基锂、仲丁基锂、叔丁基锂、戊基锂、己基锂、环己基锂、叔辛基锂、正二十烷基锂、苯基锂、甲基苯基锂、丁基苯基锂、萘基锂、丁基环己基锂中的一种或几种。优选地，所述的烷代胺基锂为二异丙基胺基锂、二甲基胺基锂、六甲基二硅基胺基锂、1,1,2,2,3,3-六氟代丙烷-1,3-二磺酰亚胺锂、双三甲基硅基胺基锂中的一种或几种。优选地，所述的有机锂溶液的溶剂为THF或DME或二者的组合。优选地，所述的电解液由下述组分组成：12.5％LiPF6、30％EC、21％EMC、30％DEC、3％PS和3.5％VC。一种如上所述的新型电解液的制备方法，依次包括下述步骤：步骤1：在无氧无水环境下配制有机锂溶液；步骤2：将有机锂溶液按比例加至电解液中，搅拌，得新型电解液。一种锂电池，所述的锂电池采用如上所述的电解液。本专利技术的原理如下所示：R-Li+H2O→RH+LiOH→RH+Li2O；R-Li+R1-OH→RH+R1OLi；RNHLi+H2O→RNH2+LiOH→Li2O；RNHLi+R1OH→RNH2+R1OLi；其中，氧化锂和烷氧锂是锂电池中固体电解质膜SEI的重要组成，对锂电池的性能有重大影响。本专利技术将烷基锂或烷代胺基锂或二者的组合溶液加入到电解液中，可除去微量的水分和醇类中的活泼质子，提高LiPF6的稳定性，降低HF的含量，因而提高锂电池的高温性能和循环寿命。具体实施方式下面结合具体实施方式，对本专利技术的权利要求做进一步的详细说明，但不构成对本专利技术的任何限制，任何在本专利技术权利要求保护范围内所做的有限次的修改，仍在本专利技术的权利要求保护范围之内。实施例1步骤1：配制浓度为5％的丁基锂四氢呋喃溶液，将相当于电解液总量20％的上述溶液加至浓度为1mol/L的电解液中，得新型电解液；步骤2：将新型电解液注入到型号为PL8045135的三元+石墨体系的锂电池中，电池容量6000mAh；步骤3：化成和测容后，测试60℃-30天和85℃-48小时的高温性能及1C循环性能，并与常规的电解液对比，结果如表1：表1实施例1与常规电解液的高温性能和循环性能对比实施例2步骤1：配置浓度为5％的二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液，将相当于电解液总量15％的上述溶液加至浓度为1mol/L的电解液中，得新型电解液；步骤2：将新型电解液注入到型号为PL8045135的三元+石墨体系的锂电池中，电池容量6000mAh；步骤3：化成和测容后，测试60℃-30天和85℃-48小时的高温性能及1C循环性能，并与常规的电解液对比，结果如表2：表2实施例2与常规电解液的高温性能和循环性能对比实施例3步骤1：配制浓度为5％的丁基锂四氢呋喃溶液，将相当于电解液总量20％的上述溶液加至浓度为1mol/L的电解液中，得新型电解液；步骤2：将新型电解液注入到型号为PL8045135的磷酸铁锂+石墨体系的锂电池中，电池容量5000mAh；步骤3：化成和测容后，测试60℃-30天和85℃-48小时的高温性能和1C循环性能，并与常规的电解液对比，结果如表3：表3实施例3与常规电解液的高温性能和循环性能对比实施例4步骤1：配置浓度为5％的二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液，将相当于电解液总量15％的上述溶液加至浓度为1mol/L的电解液中，得新型电解液；步骤2：将新型电解液注入到型号为PL8045135的磷酸铁锂+石墨体系的锂电池中，电池容量5000mAh；步骤3：化成和测容后，测试60℃-30天和85℃-48小时高温性能和1C循环性能，并与常规的电解液对比，结果如表4：表4实施例4与常规电解液的高温性能和循环性能对比实施例5步骤1：配置浓度为5％的异丙基锂四氢呋喃溶液，将相当于电解液总量15％的上述溶液加至浓度为1mol/L的电解液中，得新型电解液；步骤2：将新型电解液注入型号为PL8045135的磷酸铁锂+石墨体系的锂电池中，电池容量5000mAh；步骤3：化成和测容后，测试60℃-30天和85℃-48小时的高温性能和1C循环性能，并与常规的电解液对比，结果如表5：表5实施例5与常规电解液的高温性能和循环性能对比实施例6步骤1：配置浓度为5％的异丙基锂四氢呋喃溶液，将相当于电解液总量15％的上述溶液加至浓度为1mol/L的电解液中，得新型电解液；步骤2：将新型电解液注入型号为PL8045135的三元+石墨体系的锂电池中，电池容量6000mAh；步骤3：化成和测容后，测试60℃-30天和85℃-48小时的高温性能和1C循环性能，并与常规的电解液对比，结果如表6：表6实施例6与常规电解液的高温性能和循环性能对比实施例7步骤1：配置浓度为0.01％的丁基锂乙二醇二甲醚溶液，将相当于电解液总量25％的上述溶液加至浓度为1mol/L的电解液中，得新型电解液；步骤2：将新型电解液注入型号为PL8045135的三元+石墨体系的锂电池中，电池容量6000mAh；步骤3：化成和测容后，测试60℃-30天和85℃-48小时的高温性能和1C循环性能，并与常规的电解液对比，结果如表7：表7实施例7与常规电解液的高温性能和循环性能对比实施例8步骤1：配置浓度为10％的二异丙基胺基锂乙二醇二甲醚溶液，将相当于电解液总量10％的上述溶液加至浓度为1mol/L的电解液中，得新型电解液；步骤2：将新型电解液注入型号为PL8045135的磷酸铁锂+石墨体系的锂电池中，电池容量5000mAh；步骤3：化成和测容后，测试60℃-30天和85℃-48小时的高温性能和1C循环性能，并与常规的电解液对比，结果如表8：表8实施例8与常规电解液的高温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型电解液，其特征在于，添加相当于电解液总量0.1％～25％的有机锂溶液，该有机锂溶液的浓度为0.01％～50％；其中，所述的有机锂为烷基锂或烷代胺基锂或二者的组合。

【技术特征摘要】
1.一种新型电解液，其特征在于，添加相当于电解液总量0.1％～25％的有机锂溶液，该有机锂溶液的浓度为0.01％～50％；其中，所述的有机锂为烷基锂或烷代胺基锂或二者的组合。2.根据权利要求1所述的一种新型电解液，其特征在于，添加相当于电解液总量10％～25％的有机锂溶液，该有机锂溶液的浓度为1％～25％。3.根据权利要求1所述的一种新型电解液，其特征在于，添加相当于电解液总量15％～20％的有机锂溶液，该有机锂溶液的浓度为1％～5％。4.根据权利要求1所述的一种新型电解液，其特征在于，所述的烷基锂为直链烷基锂、支链烷基锂、环烷基锂和苯基锂中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的一种新型电解液，其特征在于，所述的烷基锂为甲基锂、乙基锂、丙基锂、异丙基锂、正丁基锂、仲丁基锂、叔丁基锂、戊基锂、己基锂、环己基锂、叔辛基锂、正二十烷基锂、苯基锂、甲基苯基锂、丁基苯基锂、萘基...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旻彧，
申请(专利权)人：陈旻彧，
类型：发明
国别省市：福建,35