一种锂硫电池电解液及其应用、锂硫电池制造技术

本发明专利技术提出了一种锂硫电池电解液及其应用以及一种锂硫电池，属于锂硫电池技术领域。具体来说，所述的锂硫电池电解液，包含咪唑啉酮环结构的添加剂。本发明专利技术通过在电解液中加入所述结构的添加剂，降低锂硫电池充放电过程中极化效应，提高多硫化物的转换效率，促进短链多硫化物的溶解，最终明显提高锂硫电池的容量及循环稳定性。

A kind of electrolyte for lithium sulfur battery and its application

【技术实现步骤摘要】
一种锂硫电池电解液及其应用、锂硫电池
本专利技术涉及锂硫电池
，特别涉及一种锂硫电池电解液及其应用以及包含所述电解液的锂硫电池。
技术介绍
锂硫电池是以硫元素作为电池正极,金属锂作为负极的一种锂电池。单质硫在地球中储量丰富，具有价格低廉、环境友好等特点。利用硫作为正极材料的锂硫电池，其材料理论比容量和电池理论比能量较高，分别达到1675mAh/g和2600Wh/kg，远远高于商业上广泛应用的钴酸锂电池的容量(<150mAh/g)。并且硫是一种对环境友好的元素，对环境基本没有污染，是一种非常有前景的锂电池材料。但由于复杂的电化学反应机理，一些问题严重制约了锂硫电池的实际应用。在醚类电解液中，通常会有两个放电平台，首先硫单质锂化形成长链的多硫化物Li2S8，然后在电极表面进一步被还原成Li2S6和Li2S4，产生一个在2.3V左右的放电平台，这个放电平台大概贡献了25％的理论容量。紧接着中长链的多硫化物会再进一步转化为固体Li2S2和Li2S，沉积在电极表面，放电平台在2.1V左右。由于中间产物长链多硫化物Li2SX(X＝4～8)极易溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂硫电池电解液，其特征在于：包括有机溶剂、锂盐和添加剂；/n所述的添加剂为具有式1咪唑啉酮环结构化合物中的一种；/n

【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池电解液，其特征在于：包括有机溶剂、锂盐和添加剂；
所述的添加剂为具有式1咪唑啉酮环结构化合物中的一种；



R1～R2独自选自H、烷烃基、烷氧基、烯烃基、五元～七元的环烷基、五元～七元的杂环烷基、部分不饱和的五元～七元的环烃基、苯、五元～六元杂环芳基或者稠环基团；
W为亲水基团，选自O、S；
所述的环烷基、杂环烷基、苯、杂环芳基、稠环基团的环结构上可以含有取代基，所述的取代基为C1-C6的烷基或者苯基。


2.如权利要求1所述的锂硫电池电解液，其特征在于：所述的R1～R2独自选自H、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、C3-C12环烷基、C3-C12杂环烷基、C2-C12烯基、C6-C12芳基、C7-C12芳烷基、C7-C20烷芳基、糠基或噻吩基。


3.如权利要求1所述的锂硫电池电解液，其特征在于：所述的添加剂为具有式1-A结构式化合物、式1-B结构式化合物中的至少一种；



所述的R3～R6独自选自H、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、苯环、五元～六元杂环芳基团。


4.如权利要求1～3任一项所述的锂硫电池电解液，其特征在于：添加剂占所述的锂硫电池电解液质量百分含量为0.1％～10％；优选为5％～10％。


5.如权利要求1所述的锂硫电池电解液，其特征在于：所述的有机溶剂为聚醚类化合物、碳酸酯类化合物、烷基酯类化合...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖延清，洪波，史晨阳，王麒羽，张雪亚，张治安，张凯，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43