本发明专利技术提供了一种锂离子电解液配制用锂盐和锂离子电解液，锂盐的结构式为：R为化学元素周期表第二族的碱土金属中的任意一种，锂离子电解液包括电解质锂盐Ⅰ和电解质锂盐Ⅱ、非水溶剂、添加剂，电解质锂盐Ⅰ为上述锂离子电解液配制用锂盐，电解质锂盐Ⅱ为六氟磷酸锂(LiPF6)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、高氯酸锂(LiClO4)、四氟硼酸锂(LiBF4)、二草酸硼酸锂(LiBOB)中的任意一种或其中几种的混合物。通过本发明专利技术的技术方案，配制出来的锂离子电解液具有较高的电导率和锂离子迁移数，新型锂盐与六氟磷酸锂复配使用，抑制了六氟磷酸锂的水解，提高了电解液的耐水解性和稳定性，能够显著提高锂离子电池的循环性能。性能。
【技术实现步骤摘要】
锂离子电解液配制用锂盐和锂离子电解液
[0001]本专利技术涉及锂电池
，具体而言，涉及一种锂离子电解液配制用锂盐和锂离子电解液。
技术介绍
[0002]锂离子电池作为当前最重要的电化学储能器件之一，其应用范围已经从小容量电池在消费电子产品、电动工具上的应用，逐渐扩展到新能源电动汽车、电动船舶、电动飞机、机器人等新兴领域，这也对锂离子电池提出了更高的要求。相关技术中，锂离子电解液一般以六氟磷酸锂作为电解质锂盐，热分解温度较低，而且在使用时间长了以后容易水解，严重影响了锂电池的安全性能，同时，电导率等性能较低也严重制约了锂离子电池的发展和使用。
技术实现思路
[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0004]为此，本专利技术的目的在于提供一种锂离子电解液配制用锂盐和锂离子电解液，该锂盐在非水溶剂中具有良好的导电性，热分解温度超过了260℃，稳定性强，同时，具有较高的电导率和锂离子迁移数，具有较好的耐氧化能力，能够与广泛应用的电极材料相容，满足锂离子电池的使用要求。以该锂盐配制的锂离子电解液的水分和酸度值均能符合标准，而且电导率较高，该锂盐与六氟磷酸锂复配使用，抑制了六氟磷酸锂的水解，提高了电解液的耐水解性和稳定性，能够显著提高锂离子电池的循环性能。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案提供了一种锂离子电解液配制用锂盐，锂盐的结构式为：
[0006][0007]其中，R为化学元素周期表第二族的碱土金属中的任意一种。
[0008]在该技术方案中，提出了一种应用在锂离子电解液中的新型锂盐结构，该锂盐具有较高的热稳定性和耐水性，而且热分解分度均大于300℃，远高于传统的六氟磷酸锂，应用在在锂离子电解液中，能够大幅度提高电解液的热稳定性，从而能够提高锂电池的安全性能。
[0009]在上述技术方案中，优选地，所述锂盐为三氟镁锂(LiMgF3)，所述三氟镁锂(LiMgF3)在配制锂离子电解液时占锂离子电解液中锂盐总用量的8％
‑
100％。
[0010]在上述技术方案中，优选地，所述锂盐为三氟钙锂(LiCaF3)，所述三氟钙锂
(LiCaF3)在配制锂离子电解液时占锂离子电解液中锂盐总用量的8％
‑
100％；或者所述锂盐为三氟铍锂(LiBeF3)，所述三氟铍锂(LiBeF3)在配制锂离子电解液时占锂离子电解液中锂盐总用量的8％
‑
100％。
[0011]在该技术方案中，以三氟镁锂(LiMgF3)、三氟钙锂(LiCaF3)、三氟铍锂(LiBeF3)作为锂离子电解液中的电解质锂盐，可以作为主盐，也可以作为添加剂，在作为添加剂时，可以有效抑制传统的六氟磷酸锂的水解作用，采用三氟镁锂(LiMgF3)的电解液电导率可以达到9.5ms
·
cm
‑1，有利于提升锂离子电解液的性能。
[0012]本专利技术的技术方案还提出了一种锂离子电解液，包括电解质锂盐Ⅰ和电解质锂盐Ⅱ、非水溶剂、添加剂，其中，所述电解质锂盐Ⅰ为上述权利要求1至3中任一项所述的锂离子电解液配制用锂盐；所述电解质锂盐Ⅱ为六氟磷酸锂(LiPF6)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、高氯酸锂(LiClO4)、四氟硼酸锂(LiBF4)、二草酸硼酸锂(LiBOB)中的任意一种或其中几种的混合物；所述添加剂为碳酸亚乙烯酯(VC)、联苯(BP)、亚磷酸三苯酯(TPP)、1,3
‑
丙烷磺内酯(PS)、1,4
‑
丁磺酸内酯(BS)、丁二酸酐(SA)及氟代碳酸乙烯酯(FEC)中的任意一种或其中几种的混合物。
[0013]在该技术方案中，锂离子电解液采用复配的锂盐，LiRF3的加入不但能够提升电解液的电导率，锂离子迁移数，而且可以很好地抑制电解质锂盐Ⅱ的水解，有利于提升锂离子电池的性能。
[0014]在上述技术方案中，优选地，所述电解质锂盐Ⅰ和电解质锂盐Ⅱ的物质的量之比为(1
‑
4)：(8
‑
11)，且所述电解质锂盐Ⅰ和电解质锂盐Ⅱ的用量为电解液总质量的1％
‑
30％。
[0015]在该技术方案中，进一步限定了锂离子电解液中的电解质锂盐Ⅰ和电解质锂盐Ⅱ的物质的量之比，在此配比下，不但提高了锂离子电解液的电导率和锂离子迁移数，而且电解质锂盐Ⅱ的水解得到了很好的抑制，提升了锂离子电池的性能，500周循环后，容量保持率仍然能达到90％以上。
[0016]在上述任一项技术方案中，优选地，所述电解质锂盐Ⅰ为三氟镁锂(LiMgF3)，所述电解质锂盐Ⅱ为六氟磷酸锂(LiPF6)，其物质的量之比为4:8。
[0017]在该技术方案中，进一步优化了锂离子电解液中的电解质锂盐Ⅰ和电解质锂盐Ⅱ以及其物质的量的配比，进一步提升了锂离子电池的性能，不但酸度和水分能够符合标准，而且电导率更高，500周循环后，容量保持率更高，而且大大提高了锂离子电解液的热稳定性，锂电池的安全性能得到了明显提升。除此之外，锂离子电解液中各物质的相容性好，进一步有利于保障了锂离子电池的性能。
[0018]在上述任一项技术方案中，优选地，所述添加剂为碳酸亚乙烯酯(VC)和1,3
‑
丙烷磺内酯(PS)，其用量为电解液总质量的0.01％
‑
5％。
[0019]在上述任一项技术方案中，优选地，所述添加剂为1.5wt％的碳酸亚乙烯酯(VC)和2wt％的1,3
‑
丙烷磺内酯(PS)。
[0020]在上述任一项技术方案中，优选地，所述非水溶剂为碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸丙烯酯(PC)和碳酸甲丙酯(MPC)中的任意一种或其中几种的混合物。
[0021]在上述任一项技术方案中，优选地，所述非水溶剂为碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙烯酯(EC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合物，其体积比为3:2:5，所述非水溶剂的用量为电解液总
质量的60％
‑
80％。
[0022]在该技术方案中，进一步优化了锂离子电解液的配制，大大提高了锂离子电解液的热稳定性，同时，具有较高的电导率和锂离子迁移数，耐氧化能力较高，六氟磷酸锂(LiPF6)的水解得到了很好地抑制，向该锂离子电解液中加入3000ppm的水，70小时后仍然未检测到LiPF6水解。
[0023]本专利技术的技术方案还提出了一种锂离子电池，采用上述技术方案任一项所述的锂离子电解液，因此具有上述技术方案任一项所述的锂离子电解液的全部有益技术效果，在此不再赘述。
[0024]本专利技术提出的锂离子电解液配制用锂盐和锂离子电解液具有以下有益技术效果：
[0025](1)本专利技术提出的锂离子电解液配制用锂盐能够与广泛应用的电极材料相容，其热分解分度超过260℃，在应用到锂离子电解液中时具有高的电导率和锂离子迁移数以及较好的耐氧化能力，能够满足目前锂离子电池的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电解液配制用锂盐，其特征在于，锂盐的结构式为：其中，R为化学元素周期表第二族的碱土金属中的任意一种。2.根据权利要求1所述的锂离子电解液配制用锂盐，其特征在于，所述锂盐为三氟镁锂(LiMgF3)，所述三氟镁锂(LiMgF3)在配制锂离子电解液时占锂离子电解液中锂盐总用量的8％
‑
100％。3.根据权利要求1所述的锂离子电解液配制用锂盐，其特征在于，所述锂盐为三氟钙锂(LiCaF3)，所述三氟钙锂(LiCaF3)在配制锂离子电解液时占锂离子电解液中锂盐总用量的8％
‑
100％；，或者所述锂盐为三氟铍锂(LiBeF3)，所述三氟铍锂(LiBeF3)在配制锂离子电解液时占锂离子电解液中锂盐总用量的8％
‑
100％。4.一种锂离子电解液，其特征在于，包括电解质锂盐Ⅰ和电解质锂盐Ⅱ、非水溶剂、添加剂，其中，所述电解质锂盐Ⅰ为上述权利要求1至3中任一项所述的锂离子电解液配制用锂盐；所述电解质锂盐Ⅱ为六氟磷酸锂(LiPF6)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、高氯酸锂(LiClO4)、四氟硼酸锂(LiBF4)、二草酸硼酸锂(LiBOB)中的任意一种或其中几种的混合物；所述添加剂为碳酸亚乙烯酯(VC)、联苯(BP)、亚磷酸三苯酯(TPP)、1,3
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丙烷磺内酯(PS)、1,4
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丁磺酸内酯(BS)、丁二酸酐(SA)及氟代碳...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵卫民，王梦杰，支晓菲，周伟，
申请(专利权)人：山东海容电源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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