一种电解液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种电解液及其制备方法和应用，所述电解液包括锂盐、醚基官能团化离子液体溶剂、稀释剂和添加剂，本发明专利技术通过在离子液体阳离子中引入醚基官能团来降低离子液体粘度和熔点，同时具有高的电化学窗口，适用于高电压体系，所述电解液对锂金属稳定，还能够使锂在负极均匀沉积、有效抑制锂枝晶的生长，可适用于以锂金属为负极的高能量密度锂金属二次电池体系，以及适用于N/P<1(正极过量)的新型结构锂电池体系，这种结构的锂电池不仅利用了负极碳材料的嵌锂容量，还能利用沉积在负极表面的锂金属的容量，可以大大提高电池的能量密度。量密度。量密度。

【技术实现步骤摘要】
一种电解液及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，涉及一种电解液及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，锂离子电池已经广泛应用于人们生活中的各种3C类电子产品和电动工具中，并且正在朝着电动汽车、电网存储、空间探索、国防应用和海底作业等特殊领域快速发展。随着这些特殊领域应用需求的不断增长，人们对于其储能电池的能量密度和工作温度也提出了越来越高的要求。然而，传统的商用电解液普遍采用碳酸酯类有机溶剂，存在着易燃易爆，熔点高，电化学稳定性差等问题，严重影响了电池的安全性和高低温性能，大大限制了他们在这些特殊领域的应用。
[0003]从安全性的角度出发，离子液体具有低的饱和蒸气压、宽的电化学窗口、优异的热稳定性和阻燃性，在安全电解液中具有广阔的应用前景。但是，在实际应用中，离子液体普遍存在着粘度大、离子电导率低、隔膜浸润性差，熔点高，成本高等问题，严重影响了它们在低温条件下的性能，往往只能应用于室温及高温锂电池体系中，大大限制了离子液体的实际应用。因此，现阶段急需开发一种新型的宽温度安全电解液，不仅具有离子液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括锂盐、醚基官能团化离子液体溶剂、稀释剂和添加剂，所述醚基官能团化离子液体溶剂的结构通式为[A]
+
[B]
‑
，所述结构通式中阳离子[A]
+
结构为如下式(1)
‑
式(10)结构中的任意一种或者两种以上的任意组合：其中取代基R1、R2、R3或R4相同或者不同，且至少有一个为醚基，R1、R2、R3或R4的碳原子数为1～20，式中阴离子[B]
‑
选自FSI
‑
、TFSI
‑
、BF4‑
、PF6‑
、BOB
‑
、DFOB
‑
或DFP
‑
中的任意一种或至少两种的组合。2.如权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述醚基官能团化离子液体溶剂包括N
‑
甲基,甲氧基乙基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐离子液体、N
‑
乙基,甲氧基丙基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐离子液体、N
‑
甲基,乙氧基乙基哌啶烷双氟磺酰亚胺盐离子液体、N
‑
乙基,甲氧基丁基四氟硼酸盐离子液体、N
‑
甲基,甲氧基乙基二乙基铵四氟硼酸盐离子液体、1
‑
乙基
‑3‑
甲氧基乙基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐离子液体或N
‑
乙基,甲氧基乙基哌嗪双三氟甲磺酰亚胺盐离子液体中的任意一种或至少两种的组合；优选地，以所述电解液的体积为100％计，所述醚基官能团化离子液体溶剂的体积分数为20～70％。3.如权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述锂盐包括双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、六氟砷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂或4,5
‑
二氰基
‑2‑
三氟甲基咪唑锂中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述锂盐在离子液体中的浓度为0.01～0.45mol/L，优选为0.1～0.3mol/L。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的电解液，其特征在于，所述稀释剂为氟代醚类化合物；优选地，所述氟代醚类化合物的结构通式为R5‑
O
‑
R6，其中R5、R6是碳原子数为1～10的烷基或含氟烷基，且至少有一个取代基为...

【专利技术属性】
技术研发人员：许晶晶，王志诚，吴晓东，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：