一种碳酸酯基电解质及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碳酸酯基电解质及其制备方法，包括卤素锂盐

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸酯基电解质及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂电池的
，特别涉及一种碳酸酯基电解质及其制备方法
。

技术介绍

[0002]金属锂具有极高的反应活性，能与大部分有机液体发生反应，研究表明，在电池的充放电过程中，金属锂会与电解液产生非法拉第过程，形成一层钝化膜，称为固态电解质膜
(SE I)
，该膜既可以阻止金属锂和电解液的进一步反应，又可以形成离子通路，完成整个电池的充放电行为，而固态电解质膜的性能以其本质上为电解液降解产物的特性受电解液的配方的改变而改变
。
但现有的电解液无法产生性能较为理想的可应用于高镍三元锂电池的固态电解质膜
。
因此需要一种一种碳酸酯基电解质及其制备方法
。

技术实现思路

[0003]针对现有的技术缺陷，本专利技术的目的在于提供一种碳酸酯基电解质应用于高镍三元锂电池领域，并提供其制备方法
。
该电解质可解决现有技术中长循环条件下高镍三元锂电池金属锂负极的不可逆消耗及在充放电过程中金属锂与电解液生成的固态电解质界面膜不致密
、
不均一等缺点，可在低成本下形成无机成分含量更高
、
更致密稳定的固态电解质界面，有效提高了高镍三元锂电池的容量及循环性能
。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0005]本专利技术包括卤素锂盐
、
双氟磺酰亚胺锂盐
、
环状碳酸酯
、
链状碳酸酯；其中，所述卤素锂盐
、
所述双氟磺酰亚胺锂盐
、
所述环状碳酸酯和链状碳酸酯的的摩尔比为
(0.01
～
0.3)
：
(0.1
～
1)
：
(7.5
～
15)
：
(1
～
12)。
[0006]进一步地，所述卤素锂盐为氟化锂
、
溴化锂
、
碘化锂中的一种或多种
。
[0007]进一步地，所述环状碳酸酯为碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯中的一种或多种
。
[0008]进一步地，所述链状碳酸酯为碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯中的一种或多种
。
[0009]进一步地，所述卤素锂盐为氟化锂
。
[0010]进一步地，所述卤素锂盐
、
所述双氟磺酰亚胺锂盐
、
所述环状碳酸酯和链状碳酸酯的的摩尔比为
0.2
：1：
15
：
12。
[0011]在另一个方面，
.
一种碳酸酯基电解质制备方法，包括以下步骤：
[0012](1)
在惰性气氛下将所述卤素锂盐
、
所述双氟磺酰亚胺锂盐溶解于由所述的环状碳酸酯和链状碳酸酯组成的混合碳酸酯溶剂中，所述卤素锂盐
、
所述双氟磺酰亚胺锂盐
、
所述环状碳酸酯和链状碳酸酯的的摩尔比为
(0.01
～
0.3)
：
(0.1
～
1)
：
(7.5
～
15)
：
(1
～
12)
混合后得到碳酸酯类混合物
。
[0013](2)
在惰性气氛下将所述的碳酸酯类混合物充分搅拌混合，直至完全溶解，得到碳酸酯类电解液
。
[0014]进一步地，所述惰性气氛为氩气，其水含量小于
1ppm
，氧含量小于
1ppm。
[0015]进一步地，所述混合的温度为
20
～
30℃。
[0035](1)
在氩气气氛中将
NCM622
正极极片
、50
μ
L
上述实施例1‑3制备出的电解液
、
隔膜
、500
μ
m
的锂片依次放入纽扣电池中，用封口机加压
0.5
～
1MPa
进行封装，得到高镍三元锂电池
。
[0036](2)
将制备好的电池放在恒温箱中，在
25℃
的温度下使用电池测试仪以
0.4C
的放电倍率进行充放电测试，电压窗口为
2.8
～
4.2V
，得到图1所示的电池充放电曲线对比图
。
[0037]表1为上述实施例的电池性能测试结果
。
[0038]表1实例结果对比
[0039][0040]通过对比，如图1所示，碳酸酯类电解液所得的电池在
4.5mAh/cm
‑2的面电流下以不论以
0.2C、0.5C、1C
的电流进行充放电，实例1的电解液的电池的放电比容量远高于其余电解液且循环后容量保持率更高
。
表明了碳酸酯类电解液对金属锂的兼容性大大提高，极大缓解了电池的衰减，性能表现优异
。
[0041]以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
碳酸酯基电解质，其特征在于，包括卤素锂盐
、
双氟磺酰亚胺锂盐
、
环状碳酸酯
、
链状碳酸酯；其中，所述卤素锂盐
、
所述双氟磺酰亚胺锂盐
、
所述环状碳酸酯和链状碳酸酯的的摩尔比为
(0.01
～
0.3)
：
(0.1
～
1)
：
(7.5
～
15)
：
(1
～
12)。2.
根据权利要求1所述的碳酸酯基电解质，其特征在于，其中，所述卤素锂盐为氟化锂
、
溴化锂
、
碘化锂中的一种或多种
。3.
根据权利要求1所述的碳酸酯基电解质，其特征在于，所述环状碳酸酯为碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯中的一种或多种
。4.
根据权利要求1所述的碳酸酯基电解质，其特征在于，所述链状碳酸酯为碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯中的一种或多种
。5.
根据权利要求2所述的碳酸酯基电解质，其特征在于，所述卤素锂盐为氟化锂
。6.
根据权利要求1所述的碳酸酯基电解质，其特征在于，所述卤素锂盐
、
所述双氟磺酰亚胺锂盐
、
所述环状碳酸酯和链状碳酸酯的的摩尔比为
0.2
：1：
15
：...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔龙，范潇中，陈金秀，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：