The invention provides a method for inhibiting dendrite growth of lithium metal by using an electrolyte containing main lithium salt and auxiliary lithium salt, in which the auxiliary lithium salt is selected from at least one of lithium difluorophosphate and lithium difluorosulfonamide. The method provided by the invention can inhibit the dendrite growth of lithium metal, improve the stability of SEI film of lithium metal negative electrode, and thereby improve the safety of lithium metal battery.
【技术实现步骤摘要】
一种抑制金属锂枝晶生长的方法
本专利技术涉及一种抑制锂枝晶生长的方法,特别是涉及一种在锂离子电池中抑制锂枝晶生长的方法。
技术介绍
锂离子电池因具有工作电压高、能量密度大、自放电率低、无记忆效应、循环寿命长和无污染等优点,被广泛应用于各个领域,例如各种便携式电子设备等。在国家战略规划中电动汽车和具有高能量密度的车用电池占据重要地位,是国家重点扶持和发展的重点产业。同时,随着风能、太阳能和生物质能等清洁能源的快速发展,将这些清洁能源转换并网所用的储能电池也得到加速发展,而锂电池也是储能电池的重要产品。然而,尽管当前锂电池获得快速发展,但是,其在能量密度、倍率性能、适用温度、循环寿命和成本方面仍旧不能满足要求,急需开发新一代在各个方面更具优势的电池体系。电池体系包括正极材料、负极材料和电解液等。其中负极材料一般使用石墨,具有储量丰富和价格低廉等优点,但其理论比容量只有372mAh/g,严重限制了锂离子电池能量密度的进一步提升。另一种负极材料为金属锂,其理论比容量能够达到3861mAh/g,,是石墨负极的十倍。但采用金属锂为负极的锂离子电池也存在以下问题:(1)金属锂具有比较低的费米能级,其与电解液之间不能形成稳定的SEI膜,因而循环过程中SEI膜反复生成造成金属锂和电解液的内耗;(2)金属锂沉积/溶出过程中的体积变化非常大,加剧了金属锂表面SEI膜的破裂速度;(3)循环过程中金属锂的沉积/溶出是不均匀的,容易形成金属锂枝晶,进而刺破隔膜影响电池的安全性。为改善以金属锂为负极的锂离子电池中由于金属锂的沉积/溶出不均匀而形成金属锂枝晶的缺陷,现有技术作出了如下努力 ...
【技术保护点】
1.一种抑制金属锂电池中金属锂枝晶生长的方法,其特征在于所述金属锂电池包含电解液,所述电解液包含锂盐,所述锂盐含有主锂盐和助锂盐;所述主锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、硝酸锂和三氟甲磺酸锂中的至少一种;所述助锂盐选自二氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂中的至少一种。所述主锂盐与助锂盐的质量配比为5~200:1。
【技术特征摘要】
1.一种抑制金属锂电池中金属锂枝晶生长的方法,其特征在于所述金属锂电池包含电解液,所述电解液包含锂盐,所述锂盐含有主锂盐和助锂盐;所述主锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、硝酸锂和三氟甲磺酸锂中的至少一种;所述助锂盐选自二氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂中的至少一种。所述主锂盐与助锂盐的质量配比为5~200:1。2.按照权利要求1所述的抑制金属锂电池中金属锂枝晶生长的方法,其特征在于所述助锂盐为二氟磷酸锂、二氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂的组合物。3.按照权利要求1所述的抑制金属锂电池中金属锂枝晶生长的方法,其特征在于所述主锂盐与助锂盐的质量配比为20~100:1。4.按照权利要求1所述的抑制金属锂电池中金属锂枝晶生长的方法,其特征在于所述助锂盐在电解液中的质量配比为0.1%~4%。5.按照权利要求4所述的抑制金属锂电池中金属锂枝晶生长的方法,其特征在于所述助锂盐在电解液中的质量配比为0.2%~1%。6.按照权利要求1所述的抑制金属锂电池中金属锂枝晶生长的方法,其特征在于所述电解液含有有机溶剂和添加剂;所述有机溶剂选自环状碳酸酯类、链状碳酸酯类、醚类化合物和羧酸酯中的至少一种;所述添加剂选自硝酸锂、联苯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、亚硫酸丙烯酯、亚硫酸丁烯酯、1,3-丙磺酸内酯、1,4-丁磺酸内酯、1,3-(1-丙烯)磺内酯、亚硫酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、环...
【专利技术属性】
技术研发人员:马国强,丁元胜,董经博,沈旺,
申请(专利权)人:浙江省化工研究院有限公司,中化蓝天集团有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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