System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种含有双功能电解液添加剂的锂电池电解液的配制方法技术_技高网

一种含有双功能电解液添加剂的锂电池电解液的配制方法技术

技术编号:40300118 阅读:9 留言:0更新日期:2024-02-07 20:47
本发明专利技术涉及电池技术领域,且公开了一种含有双功能电解液添加剂的锂电池电解液的配制方法,组成成分如下:所述电解液包括有机溶剂、电解质锂盐和双功能电解液添加剂。本发明专利技术所达到的有益效果是:以五氟苯基二乙氧基磷酸酯化合物为添加剂,氟原子具有较强电负性和弱极性,这使得添加剂具有较高的最高占据分子轨道(HOMO)能量,因此添加剂可以优先于溶剂在正极表面被分解从而形成CEI膜,该界面膜可以防止正极与电解液的直接接触,有效钝化电极,减少正极与电解液界面处的副反应,降低正极的不可逆损伤,并且将五氟苯基二乙氧基磷酸酯化合物作为锂离子电池电解液添加剂,可以显著改善锂离子电池的安全性、循环稳定性和倍率性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池,具体地说,涉及一种含有双功能电解液添加剂的锂电池电解液的配制方法


技术介绍

1、从2015起,我国新能源领域技术快速发展,各项产业政策和资本运作层出不穷,锂离子电池进入快速发展的道路,受到广泛的关注,作为目前人类的生活与工作中重要的组成部分之一的电池,不管是工作方面还是人类生活方面,都被广泛运用于各个领域中。

2、为了实现锂离子电池在新能源汽车行业的大规模商业化应用,我们必须在不牺牲其安全性的前提下,进一步提高锂离子电池的能源和功率密度,目前根据一些报道的情况可知,锂离子电池的大多数安全问题都是来源于商业电解液中使用的挥发性和可燃性高的有机碳酸盐溶剂和化学稳定性不高的六氟磷酸锂(lipf6)溶质。

3、目前锂电池电解液中使用的有机溶剂具有较低的点火点,一旦发生泄漏或由于其他原因发生短路,可能引发火灾风险,并且锂电池电解液中的溶解剂和盐会随着充放电循环逐渐降解,导致电池容量减少和寿命缩短,还有在极端低温环境下,锂电池电解液的离子传导率会下降,限制了电池在寒冷气候下的性能,为此,我们提出一种含有双功能电解液添加剂的锂电池电解液的配制方法。

4、本专利技术的目的在于提供一种含有双功能电解液添加剂的锂电池电解液,优点是:提高了锂离子电池充放电、循环和速率性能,并且还拥有着良好的非可燃性,解决了现有的锂电池,容易发生火灾风险、使用寿命短和低温性能差的问题。

5、本为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案,一种含有双功能电解液添加剂的锂电池电解液,组成成分如下:所述电解液包括有机溶剂、电解质锂盐和双功能电解液添加剂。

6、作为优选方案,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、二氟代碳酸乙烯酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、二氟乙酸甲酯、二氟乙酸乙酯、乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、乙腈、丙二晴、戊二腈、2-甲基四氢呋喃、二甲亚砜中的至少一种。

7、作为优选方案,所述电解质锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、双草酸硼酸锂、三氟甲基磺酸锂中的至少一种,所述电解质锂盐的摩尔浓度为1.0mol/l。

8、作为优选方案,所述双功能电解液添加剂结构为:,所述双功能电解液添加剂的质量含量占电解液总质量的0.1-3.0wt%。

9、一种含有双功能电解液添加剂的锂电池电解液,组成成分如下:所述锂离子电池,包括正极、负极和隔膜,所述锂离子电池还包括权利要求2-4中任意一项所述电解液,所述电解液能够促进正极-电解液界面(cei)膜的形成,提高锂离子电池高压性能,并且还拥有良好的阻燃性。

10、作为优选方案,所述正极的活性材料选自磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、和镍钴锰三元材料中的至少一种。

11、作为优选方案,所述锂离子电池负极的活性材料选自石墨、锂、钛酸锂和硅碳复合材料中的至少一种。

12、与现有技术相比,本专利技术所达到的有益效果是:

13、本专利技术以五氟苯基二乙氧基磷酸酯化合物为添加剂,该添加剂同时含有氟原子和含磷基团,氟原子具有较强电负性和弱极性,这使得添加剂具有较高的最高占据分子轨道(homo)能量,因此添加剂可以优先于溶剂在正极表面被分解从而形成cei膜,该界面膜可以防止正极与电解液的直接接触,有效钝化电极,减少正极与电解液界面处的副反应,降低正极的不可逆损伤。

14、此外,含磷基团拥有自由基捕获效应,在聚合物燃烧过程中,大量生产的游离基ho·和h·促进气相燃烧反应,而阻燃剂能够释放自由基,这些自由基能够捕获电池材料分解产生的氧自由基,从而使得电解液难以被点燃,因此将五氟苯基二乙氧基磷酸酯化合物作为锂离子电池电解液添加剂,可以显著改善锂离子电池的安全性、循环稳定性和倍率性能。


技术实现思路

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【技术保护点】

1.一种含有双功能电解液添加剂的锂电池电解液,其特征在于,组成成分如下:所述电解液包括有机溶剂、电解质锂盐和双功能电解液添加剂。

2.根据权利要求1所述的一种含有双功能电解液添加剂的锂电池电解液,其特征在于:所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、二氟代碳酸乙烯酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、二氟乙酸甲酯、二氟乙酸乙酯、乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、乙腈、丙二晴、戊二腈、2-甲基四氢呋喃、二甲亚砜中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种含有双功能电解液添加剂的锂电池电解液,其特征在于:所述电解质锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、双草酸硼酸锂、三氟甲基磺酸锂中的至少一种,所述电解质锂盐的摩尔浓度为1.0mol/L。

4.根据权利要求1所述的一种含有双功能电解液添加剂的锂电池电解液,其特征在于:所述双功能电解液添加剂结构为:,所述双功能电解液添加剂的质量含量占电解液总质量的0.1-3.0wt%。

5.根据权利要求1所述的一种含有双功能电解液添加剂的锂电池电解液,其特征在于,组成成分如下:所述锂离子电池,包括正极、负极和隔膜,所述锂离子电池还包括权利要求2-4中任意一项所述电解液,所述电解液能够促进正极-电解液界面(CEI)膜的形成,提高锂离子电池高压性能,并且还拥有良好的阻燃性。

6.根据权利要求1所述的一种含有双功能电解液添加剂的锂电池电解液,其特征在于:所述正极的活性材料选自磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、和镍钴锰三元材料中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种含有双功能电解液添加剂的锂电池电解液,其特征在于:所述锂离子电池负极的活性材料选自石墨、锂、钛酸锂和硅碳复合材料中的至少一种。

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【技术特征摘要】

1.一种含有双功能电解液添加剂的锂电池电解液,其特征在于,组成成分如下:所述电解液包括有机溶剂、电解质锂盐和双功能电解液添加剂。

2.根据权利要求1所述的一种含有双功能电解液添加剂的锂电池电解液,其特征在于:所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、二氟代碳酸乙烯酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、二氟乙酸甲酯、二氟乙酸乙酯、乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、乙腈、丙二晴、戊二腈、2-甲基四氢呋喃、二甲亚砜中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种含有双功能电解液添加剂的锂电池电解液,其特征在于:所述电解质锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、双草酸硼酸锂、三氟甲基磺酸锂中的至少一种,所述电解质锂盐...

【专利技术属性】
技术研发人员:李立清刘捷陈军杨丽钦黄斌刘昆明
申请(专利权)人:江西理工大学
类型:发明
国别省市:

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