本发明专利技术涉及一种非水锂电池电解液及二次锂电池，主要解决了高浓度锂盐电解液粘度大、电导率低、循环性能差的问题。本发明专利技术向高浓度锂盐电解液中添加添加剂以及卤代烷烃，通过添加剂与卤代烷烃的协同配合，不仅降低了高浓度锂盐电解液的粘度，提升了高浓度锂盐电解液的电导率，还改善了电池的常温以及低温下的循环性能。性能。
【技术实现步骤摘要】
一种非水锂电池电解液及二次锂电池
[0001]本专利技术涉及一种非水锂电池电解液及二次锂电池。
技术介绍
[0002]锂离子电池技术在人们的日常生活中越来越重要，随着新能源的发展，清洁能源的用途越来越广泛，小到电子元器，大到汽车飞机，几乎所有使用动力的地方都要使用到锂离子电池，广阔的市场提供了更多的发展机遇同样的也带来了更大的挑战。使用的广泛导致了电池技术对电池使用环境适应性的更高要求，市场需要电池在不同苛刻环境下均能保持较好的性能，更大的温度范围成为了电池发展的一个重要课题。同时，广泛的使用对电池的容量性能和安全性能也提出了更高的要求，电池循环中锂枝晶的产生对电池的安全性能带来了极大的挑战。
[0003]高浓度锂盐电解液有着抑制集流体腐蚀和抑制锂枝晶生长等作用越来越受到关注，然而高浓度锂盐电解液粘度大以及电导率低，不利于电解液和电极之间的浸润。人们常使用部分有机溶剂进行局部稀释来降低高浓度锂盐电解液的粘度，然而现有的稀释剂例如氟类有机溶剂价格昂贵，并不适合商业化。另外，稀释剂的加入虽然能够降低电解液的粘度，但又会影响电池的循环性能。
[0004]基于此，如何在降低高浓度锂盐电解液粘度的同时，提高电池的电导率以及循环性能成为研究重点。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种非水锂电池电解液及二次锂电池，解决高浓度锂盐电解液粘度大、电导率低、循环性能差的问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种非水锂电池电解液，所述非水锂电池电解液包括锂盐、有机溶剂、添加剂以及稀释剂，所述非水锂电池电解液中所述锂盐的摩尔浓度大于或者等于3mol/L，所述添加剂包括碳酸亚乙酯、硫酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯酯、丁二腈、二氟磷酸锂中的一种或多种，所述稀释剂包括卤代烷烃。
[0008]优选地，所述卤代烷烃中的卤素为氟、氯、溴中的一种或者多种。
[0009]进一步优选地，所述卤代烷烃的碳原子数为1～3。
[0010]更进一步优选地，所述卤代烷烃包括一氯甲烷、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷中的一种或多种。
[0011]优选地，所述卤代烷烃在所述非水锂电池电解液中的质量含量为10～20％。
[0012]优选地，所述添加剂在所述非水锂电池电解液中的质量含量为0.5～6％。
[0013]根据一些优选的实施方式，所述添加剂包括碳酸亚乙酯、硫酸乙烯酯以及氟代碳酸乙烯酯。
[0014]进一步优选地，所述碳酸亚乙酯在所述非水锂电池电解液中的质量含量为0.5～
3％。
[0015]进一步优选地，所述硫酸乙烯酯在所述非水锂电池电解液中的质量含量为0.1～1％。
[0016]进一步优选地，所述氟代碳酸乙烯酯在所述非水锂电池电解液中的质量含量为0.5～3％。
[0017]优选地，所述锂盐包括LiPF6、LiFSI、LiTFSI、LiBF4、LiClO4、LiCH3SO3、LiSCN、LiNO3、LiO3SCF2CF3、LiAsF6、LiAlCl4的一种或多种。
[0018]进一步优选地，所述锂盐在所述非水锂电池电解液中的摩尔浓度为3～5mol/L。
[0019]优选地，所述有机溶剂包括碳酸酯、羧酸酯、醚、砜类中的一种或多种。本专利技术中，有机溶剂为两种或两种以上混合时，有机溶剂可以以任意重量比例复配。
[0020]进一步优选地，所述碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸亚丁基酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯中的一种或多种。
[0021]进一步优选地，所述羧酸酯包括甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯中的一种或多种。
[0022]进一步优选地，所述醚包括二甲氧基甲烷、1，2
‑
二甲氧基乙烷、四氢呋喃、1，3
‑
二氧戊环中的一种或多种。
[0023]进一步优选地，所述砜包括二甲亚砜、环丁砜、二甲基砜中的一种或多种。
[0024]根据一些优选的实施方式，所述有机溶剂为质量比为(2～6):(5～11):(1～2):1的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯的混合溶剂。
[0025]进一步优选地，所述有机溶剂为质量比为(2～3):(5～7):(1～1.5):1的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯的混合溶剂。
[0026]本专利技术的另一方面提供一种二次锂电池，其包括如上所述的非水锂电池电解液。
[0027]由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：
[0028]本专利技术通过添加剂与卤代烷烃的协同配合，不仅降低了高浓度锂盐电解液的粘度，提升了高浓度锂盐电解液的电导率，还改善了电池的常温以及低温下的循环性能。
具体实施方式
[0029]一种非水锂电池电解液，其包括锂盐、有机溶剂、添加剂以及稀释剂。
[0030]本专利技术中，非水锂电池电解液是高浓度锂盐电解液，其中，锂盐在非水锂电池电解液的摩尔浓度大于或者等于3mol/L。具体地，锂盐在非水锂电池电解液中的摩尔浓度为3～5mol/L，例如可以为3mol/L、3.5mol/L、4mol/L、4.5mol/L、5mol/L等。
[0031]本专利技术中，添加剂包括碳酸亚乙酯、硫酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯酯、丁二腈、二氟磷酸锂中的一种或多种，添加剂在非水锂电池电解液中的质量含量为0.5～6％，例如可以为0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％等。
[0032]作为优选，添加剂包括碳酸亚乙酯、硫酸乙烯酯以及氟代碳酸乙烯酯。其中，碳酸亚乙酯在非水锂电池电解液中的质量含量为0.5～3％，例如可以为0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.7％、1.9％、2.1％、2.3％、2.5％、2.7％、2.9％、3％等。硫酸乙烯酯在非水锂电池电解液中的质量含量为0.1～1％，例如可以为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％等。氟代碳酸乙烯酯
在非水锂电池电解液中的质量含量为0.5～3％，例如可以为0.5％、0.7％、1％、1.3％、1.5％、1.7％、1.9％、2.1％、2.3％、2.5％、2.7％、2.9％、3％等。
[0033]对于高浓度锂盐电解液，仅仅向电解液中添加添加剂无法降低电解液的粘度以及提升电解液的电导率；而仅仅向电解液中添加稀释剂虽然能够降低电解液的粘度，但是制备的电解液往往循环性能不佳。本专利技术通过添加剂与稀释剂的复配不仅改善了高浓度锂盐电解液所具有的高粘度、低电导率的情况，而且极大提升了电池常温以及低温的循环性能。
[0034]本专利技术中，稀释剂包括卤代烷烃。作为优选，卤代烷烃中的卤素为氟、氯、溴中的一种或者多种，卤代烷烃的碳原子数为1～3。具体本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种非水锂电池电解液，其特征在于：所述非水锂电池电解液包括锂盐、有机溶剂、添加剂以及稀释剂，所述非水锂电池电解液中所述锂盐的摩尔浓度大于或者等于3mol/L，所述添加剂包括碳酸亚乙酯、硫酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯酯、丁二腈、二氟磷酸锂中的一种或多种，所述稀释剂包括卤代烷烃。2.根据权利要求1所述的非水锂电池电解液，其特征在于：所述卤代烷烃中的卤素为氟、氯、溴中的一种或者多种，所述卤代烷烃的碳原子数为1~3。3.根据权利要求1所述的非水锂电池电解液，其特征在于：所述卤代烷烃包括一氯甲烷、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷中的一种或多种。4.根据权利要求1至3中任一项所述的非水锂电池电解液，其特征在于：所述卤代烷烃在所述非水锂电池电解液中的质量含量为10~20%。5.根据权利要求1所述的非水锂电池电解液，其特征在于：所述添加剂在所述非水锂电池电解液中的质量含量为0.5~6%。6.根据权利要求1所述的非水锂电池电解液，其特征在于：所述添加剂包括碳酸亚乙酯、硫酸乙烯酯以及氟代碳酸乙烯酯，所述碳酸亚乙酯在所述非水锂电池电解液中的质量含量为0.5~3%，所述硫酸乙烯酯在所述非水锂电池电解液中的质量含量为0.1~1%，所述氟代碳酸乙...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾名遥，孙操，陈明凯，
申请(专利权)人：宁德国泰华荣新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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