双功能型电解液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了双功能型电解液及其制备方法，包括电解液添加剂，所述电解液添加剂包括柠檬酸钠和异硫氰酸三甲基硅酯。本发明专利技术方案制备的双功能型电解液以柠檬酸钠和异硫氰酸三甲基硅酯作为添加剂，将其应用于电池中，具备良好的阻燃性、导电率、放电性能和循环性能，制备方法简单，可以用于大规模生产与应用。可以用于大规模生产与应用。

【技术实现步骤摘要】
双功能型电解液及其制备方法


[0001]本专利技术属于电池
，具体涉及双功能型电解液及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂电池具有比能量高、高电压、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上，如移动电话、数码摄像机和手提电脑得以广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、储能基站、以及电动工具等大中型电动设备方面。随着锂电池市场的不断扩大，安全问题已逐渐成为锂电池应用在电动产品上的主要障碍，由于锂电池的电解液一般是由有机溶剂组成，而这些溶剂多为易燃物，如果电池使用不当，就有可能引起冒烟、起火、燃烧，甚至爆炸。
[0003]为了解决这一问题，已经对通过向电解液中添加阻燃剂而赋予阻燃性进行了研究。目前，关于阻燃剂的研究主要包括有机磷化合物、卤化物、磷氮复合物、磷卤复合物以及离子液体等，其中尤以磷酸酯和亚磷酸酯类化合物表现出了较好的阻燃性能。这类有机磷化合物具有高含磷量，高介电常数，低粘度，高沸点，低熔点，价格便宜等优点，适于作为锂离子电池电解液阻燃添加剂或共溶剂。但是这类有机磷化合物与石墨碳负极兼容性较差，电解液可燃性的降低通常需要牺牲电池性能为代价。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种电解液添加剂。
[0005]本专利技术还提出一种含有上述电解液添加剂的电解液。
[0006]本专利技术还提出一种含有上述电解液的电池。
[0007]本专利技术还提出一种上述电解液的制备方法。
[0008]本专利技术还提出上述电解液添加剂、电解液的应用。
[0009]根据本专利技术的第一方面，提出了一种电解液添加剂，所述添加剂包含柠檬酸钠和异硫氰酸三甲基硅酯。
[0010]在本专利技术的一些实施方式中，所述柠檬酸钠和异硫氰酸三甲基硅酯的添加质量比为(1～2):(2～6)。
[0011]在本专利技术的一些实施方式中，所述柠檬酸钠和异硫氰酸三甲基硅酯的添加质量比为(1.5～2.5):(2.5～3.5)。
[0012]在本专利技术的一些实施方式中，所述柠檬酸钠和异硫氰酸三甲基硅酯的添加质量比为(1.8～2.2):(2.8～3.2)。
[0013]在本专利技术的一些实施方式中，所述柠檬酸钠和异硫氰酸三甲基硅酯的添加质量比为2:3。
[0014]根据本专利技术的第二方面，提出了一种电解液，所述电解液包括上述电解液添加剂。
[0015]在本专利技术的一些实施方式中，所述电解液还包括电解质锂盐和有机溶剂。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，所述电解质锂盐为有机锂盐或无机锂盐。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，所述电解质锂盐选自含氟化合物和/或含锂化合物。
[0018]在本专利技术的一些实施方式中，所述电解质锂盐在所述电解液中的浓度为0.6～2mol/L。
[0019]在本专利技术的一些实施方式中，所述电解质锂盐可选自三氟磺酰锂、六氟磷酸盐(如六氟磷酸锂)、六氟砷酸盐(如六氟砷酸锂)、高氯酸盐(如高氯酸锂)、二氟(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂中的至少一种。
[0020]在本专利技术的一些实施方式中，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、四氢呋喃、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯(PP)和丁酸甲酯的至少两种。
[0021]在本专利技术的一些实施方式中，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和四氢呋喃。
[0022]在本专利技术的一些实施方式中，所述碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和四氢呋喃的质量添加比为(20～25)：(22～40)：(30～47)。
[0023]在本专利技术的一些实施方式中，所述电解液添加剂与有机溶剂的添加质量比为1：(18～24)。
[0024]根据本专利技术的第三方面，提出了一种上述电解液的制备方法，所述方法包括以下步骤：将各组分混合即得。
[0025]根据本专利技术的第四方面，提出了一种含有上述电解液的双功能型电池。
[0026]根据本专利技术的第五方面，提出了上述电解液、电池的应用，所述应用为在制备锂离子电池中的应用。
[0027]根据本专利技术的实施方式，至少具有以下有益效果：本专利技术方案制备的双功能型电解液以柠檬酸钠和异硫氰酸三甲基硅酯作为添加剂，柠檬酸钠可以有效的提高电池的循环寿命；异硫氰酸三甲基硅酯具有优异的阻燃能力，同时其以硅元素作为稳定的基团，改善电池循环性能；且柠檬酸钠和异硫氰酸三甲基硅酯具有协同功效，将其与三氟磺酰锂和有机溶剂制备得到电解液，将电解液应用于电池中，具备良好的阻燃性、导电率、放电性能和循环性能，制备方法简单，可以用于大规模生产与应用。
[0028]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。
具体实施方式
[0029]下面详细描述本专利技术的实施例，实施例中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0030]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的范围。
[0031]本专利技术所采用的试剂、方法和设备，如无特殊说明，均为本
常规试剂、方
法和设备。
[0032]实施例1
[0033]本实施例提供一种双功能型电解液，包括：按重量份数计：
[0034]电解质锂盐：三氟磺酰锂0.8mol/L；
[0035]有机混合溶剂：碳酸乙烯酯20份、碳酸二甲酯34份和四氢呋喃46份。
[0036]添加剂：2份柠檬酸钠、3份异硫氰酸三甲基硅酯。
[0037]一种双功能型电解液的制造方法，包括以下步骤：
[0038](1)按上述配比称取碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和四氢呋喃，并将其混合作为有机混合溶剂；
[0039](2)在有机混合溶剂中加入柠檬酸钠和异硫氰酸三甲基硅酯，混合均匀后加入终浓度为0.8mol/L的三氟磺酰锂，搅拌均匀，即得电解液。
[0040]实施例2
[0041]本实施例提供一种双功能型电解液，包括：按重量份数计：
[0042]电解质锂盐：三氟磺酰锂0.5mol/L；
[0043]有机混合溶剂：碳酸乙烯酯22份、碳酸二甲酯40份和四氢呋喃32份。
[0044]添加剂：2份柠檬酸钠、3份异硫氰酸三甲基硅酯。
[0045]一种双功能型电解液的制造方法，包括以下步骤：
[0046](1)按上述配比称取碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和四氢呋喃，并将其混合作为有机混合溶剂；
[0047](2)在有机混合溶剂中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解液添加剂，其特征在于，所述电解液添加剂包含柠檬酸钠和异硫氰酸三甲基硅酯。2.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述柠檬酸钠和异硫氰酸三甲基硅酯的添加质量比为(1～2):(2～6)。3.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括权利要求1或2所述的电解液添加剂。4.根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括电解质锂盐和有机溶剂。5.根据权利要求4所述的电解液，其特征在于，所述电解质锂盐为有机锂盐或无机锂盐；优选地，电解质锂盐选自含氟化合物和/或含锂化合物；更优选地，电解质锂盐可选自三氟磺酰锂、六氟磷酸盐、六氟砷酸盐、高氯酸盐、二氟(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂中的至少一种。6.根据权利要求4所述的电解液，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵俊华，孔东波，张利娟，李海杰，
申请(专利权)人：湖南法恩莱特新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：