一种低成本阻燃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低成本阻燃电解液，由溶剂、锂盐和添加剂组成，溶剂包含阻燃溶剂、功能溶剂和分散溶剂，添加剂包含阻燃成膜双效添加剂；阻燃溶剂为磷酸酯；功能溶剂为带双取代基的四氢呋喃和带双/三取代基的四氢吡喃；阻燃成膜双效添加剂为氟代腈。本发明专利技术通过采用低成本溶剂和中低浓度锂盐，可降低阻燃电解液的成本；通过功能溶剂和阻燃成膜双效添加剂的协同作用，可大幅降低电池的自放电率；并且涉及的制备方法简单，应用范围广泛，可用于各类有机系锂电池，适合推广应用。适合推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本阻燃电解液及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电池
，具体涉及一种低成本阻燃电解液及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]锂电池由于具有高能量密度优势，已在众多领域实现了广泛应用，其技术近年来也取得了长足的进步，形成了包括锂离子电池、锂原电池、锂超级电容器等多种电池体系。随着应用的扩大，锂电池的安全性问题日益凸显，锂电池起火、爆炸等新闻时见报端，受到了人们的关注。
[0003]对于提高锂电池安全性的研究主要集中在阻燃电解液方面，有机磷酸酯类阻燃剂由于具有高阻燃效率和低成本成为了研究热点。然而，磷酸酯的加入在提高电池安全性的同时会对电池性能产生负面影响，造成电池循环性能下降、自放电率提高等问题。为此，研究人员开发出高浓度电解液、氟代溶剂和带多官能团的复杂分子阻燃剂来解决上述问题，比如：
[0004]CN115663287A公开了一种耐高压阻燃的钠离子电解液，采用耐高压溶剂2,2,3,3,3
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五氟丙基
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1,1,2,2
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四氟乙醚，阻燃溶剂(3,3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本阻燃电解液，由溶剂、锂盐和添加剂组成，其特征在于：所述溶剂包括阻燃溶剂、功能溶剂和分散溶剂，添加剂包括阻燃成膜双效添加剂；其中，功能溶剂为带双取代基的四氢呋喃、带双取代基的四氢吡喃和带三取代基的四氢吡喃中的一种或多种以任意比例混合物；所述阻燃成膜双效添加剂为氟代腈。2.根据权利要求1所述的低成本阻燃电解液，其特征在于，所述阻燃溶剂为式(I)结构的磷酸酯，其中，R1、R2和R3各自独立的选自碳原子数1
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10的烷基或碳原子数6
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10的芳基中的任意一种。3.根据权利要求1所述的低成本阻燃电解液，其特征在于，所述带双取代基的四氢呋喃为式(II)结构，R4和R5各自独立的选自碳原子数1
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10的烷基或碳原子数6
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10的芳基中的任意一种；所述带双取代基的四氢吡喃和带三取代基的四氢吡喃为式(III)结构，R6、R7和R8各自独立的选自氢原子、碳原子数1
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10的烷基或碳原子数6
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10的芳基中的任意一种，且碳原子数1
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10的烷基或碳原子数6
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10的芳基的数量不少于两个。4.根据权利要求1所述的低成本阻燃电解液，其特征在于，所述氟代腈为式(IV)结构，R9
‑
C≡N
ꢀꢀꢀꢀ
(IV)其中，R9选自碳原子数1
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10的氟代烷基或碳原子数6
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10的氟代芳基中的任意一种。5.根据权利要求1所述的低成本阻燃电解液，其特征在于，所述分散溶剂选自碳酸酯类溶剂、醚类溶剂和羧酸酯类溶剂中的一种或多种。6.根据权利要求5所述的低成本阻燃电解液，其特征在于，碳酸酯类溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸二苯酯、碳酸二丁酯中的一种或多种；醚类溶剂为乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、二氧戊环、四氢呋喃、甲基四氢呋喃中的一种或多种；羧酸酯类溶剂为甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的低成本阻燃电解液，其特征在于，所述溶剂由阻燃溶剂、功能溶剂和分散溶剂按体积比(0.15
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0.5):(0.1
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0.5):1组成。8.如权利要求1所述的低成本阻燃电解液，其特征在于，所述阻燃成膜双效添加剂的用量为溶剂重量的0.1wt％
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5wt％。
9.如权利要求8所述的低成本...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆飞，张凯凯，齐宇阳，金成龙，张姝玮，施樰，李欢，方宗意，周舟，吴际良，徐谦，王朋，张诺希，王贝，张军，
申请(专利权)人：武汉中原长江科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：