改善高镍正极材料循环稳定性的功能性电解液及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种可以改善高镍正极材料循环稳定性的功能性电解液及其制备方法。首先采用水热法制备氧化铝纤维，然后加入到液态电解液中，并通过超声搅拌等方式使其分散均匀，最终制得所需功能性电解液。该电解液可以利用氧化铝良好的电化学稳定性，以及纤维良好的柔性、分散性、吸附性以及易交织成膜等特性在高镍正极表面形成一种完整且厚度适中的保护膜，此膜可以有效防止氢氟酸对电极表面的腐蚀，以及高价镍离子对电解液的氧化分解，并可以缓解充放电过程中的体积变化，防止导电网络的破坏，从而改善材料的循环性能。同时，该方法简单易行，且成本低廉，适合大规模生产与应用。

【技术实现步骤摘要】
改善高镍正极材料循环稳定性的功能性电解液及制备方法
本专利技术涉及锂离子二次电池，特别是一种可以改善高镍三元正极材料循环性能的电解液及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池由于具有能量密度高、环境友好、无记忆效应等优点，逐渐成为当今社会最有应用前景的储能设备之一，广泛应用于数码产品、电动汽车等领域。然而，传统正极材料的实际比容量仅有130~150mAh/g,功率密度约500Wh/kg，远不能满足为实现300英里行驶里程所需的单体电池功率密度300Wh/kg、正极功率密度750Wh/kg的目标。高镍三元正极材料由于具有放电比容量高（~200mAh/g）、成本低、功率密度高（~750Wh/kg）等优点，逐渐成为最有竞争力的商业化正极材料之一。然而，高镍正极材料的发展还面临许多问题。首先，氢氟酸对正极表面的腐蚀会导致正极中金属离子的溶出，高价镍离子会使电解液氧化分解，这都会导致正极表面生成不稳定的SEI膜；其次，充放电过程中锂离子的反复脱嵌以及由于Li+/Ni2+混排造成的相变都会引起正极材料体积的变化，最终产生微裂纹，从而破坏导电网络。以上问题将会导致循环过程中容量的衰减，造成循环性能的下降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善高镍正极材料循环稳定性的功能性电解液，其特征在于：包括液态电解液和添加到所述液态电解液的氧化铝纤维，添加量为0.001‑0.02g/ml。

【技术特征摘要】
1.一种改善高镍正极材料循环稳定性的功能性电解液，其特征在于：包括液态电解液和添加到所述液态电解液的氧化铝纤维，添加量为0.001-0.02g/ml。2.根据权利要求1所述的改善高镍正极材料循环稳定性的功能性电解液，其特征在于：所述的液态电解液包括锂盐和有机溶剂，其中，锂盐为六氟磷酸锂（LiPF6），浓度为0.5-3mol/L；有机溶剂为1,2-二甲氧基乙烷（DME）、碳酸乙烯酯（EC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯（EMC）、丙烯碳酸酯（PC）、碳酸丁烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、乙酸乙酯中的一种或者几种的混合物。3.制备如权利要求2所述的改善高镍正极材料循环稳定性的功能性电解液的方法，其特征在于，包括：步骤（1），将氢氧化钠溶液加入氯化铝溶液中，步骤1中，氯化铝的浓度为0.1-2mol/L，氯化铝与氢氧化钠的摩尔比为1:1-1:5，50-90°C下加热搅拌2-10h后得到澄清溶液A，将溶液A转移至水热反应釜中，120-180oC反应10-24h；冷却至室温后清洗并干燥，将所得材料于空气气氛中煅烧2-10h，煅烧温度为500-1200oC，即得到氧化铝纤维；步骤（2），将氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：高学平，孙艳云，李国然，刘胜，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津,12