【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二次电池，尤其涉及一种锂金属电池电解液及其制备方法。
技术介绍
1、随着当今化石资源的日益短缺，开发新型可持续的能源迫在眉睫。锂金属电池作为当下高效清洁能源的代表之一，具有较高的能量密度和较好的稳定性被广泛应用于动力汽车、3c电子产品以及其他动力电池产品中。虽然锂金属电池在这些动力电池产品中应用广泛，但是其能量密度仍然无法满足当下的需求，为此还需要开发高能量密度、高循环稳定性的锂金属电池。
2、金属锂由于具有较高的理论比容量(～3840mah/g)和最低的工作电位(-3.04v)被誉为是锂金属电池的“圣杯”材料，以金属锂作为负极的锂金属电池可以获得较高的能量密度，从而满足高能量密度锂金属电池的需求。但是由于金属锂在循环过程具有无限的体积膨胀，同时会与电解液发生反应，进而生成一层不稳定的有机/无机杂化的固态电解质膜(sei膜)。同时，随着循环过程的不断进行，负极/电解质界面的副反应会愈发严重，造成不均匀的锂金属沉积，致使锂枝晶和死锂的产生使电池的循环寿命大幅度降低。
3、为了解决电极/电解质界面不稳定的问题，研究者们通过调控负极侧人工sei膜构建，正极侧材料包覆以及调控电解液溶剂化结构等方法去改善电极/电解质界面，其中通过调控电解液溶剂化结构可以显著改善界面不稳定的问题，进而提升锂金属电池的循环寿命。传统的碳酸酯类电解液会与锂金属发生严重副反应。因此，如何公开一种添加剂，去改变电解液的溶剂化结构，进而调控sei膜的组分，形成稳定的sei膜，以达到稳定金属锂/电解质界面的作用是本领域亟待解决的难
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种锂金属电池电解液及其制备方法，以解决现有锂金属电池存在负极体积膨胀，同时会与电解液发生反应，生成不稳定固态电解质膜(sei膜)的问题。同时解决不均匀的锂金属沉积，致使电池的循环寿命降低的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种锂金属电池电解液，包括如下组分：电解液添加剂、酯类溶剂和锂盐；
4、所述电解液添加剂的结构式为：
5、其中，r1和r2独立的选自氧代噁唑烷基、苯基、吗啉基、金刚烷基、环己基、甲基氨基、乙基、甲苯基、乙基氨基或氯。
6、优选的，锂金属电池电解液中电解液添加剂的质量浓度为0.1～5％。
7、优选的，锂金属电池电解液中锂盐的摩尔浓度为1mol/l。
8、优选的，所述酯类溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸丙烯酯中的两种及以上。
9、优选的，所述锂盐为六氟磷酸锂。
10、本专利技术的另一目的是提供一种锂金属电池电解液的制备方法，包括如下步骤：
11、将锂盐与酯类溶剂混合，得到空白锂金属电解液；然后将空白锂金属电解液与电解液添加剂混合，得到锂金属电池电解液。
12、优选的，所述锂金属电池电解液的制备过程中的水氧值≤0.1ppm。
13、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
14、本专利技术提供了一种包含电解液添加剂的锂金属电解液，锂金属电解液通过添加电解液添加剂，可以在锂金属和正极表面生成licl/lipxoy的sei/cei膜，有效的阻隔了电极与电解质之间的副反应，同时可以确保锂金属表面电荷分布的均匀性，进而有效降低锂枝晶的生长，同时富含无机物的sei/cei膜，提高了界面的稳定性，使得锂金属电池体系能够长时间的运行，保持较高且稳定的库伦效率，显著提高金属电池的循环寿命。
15、此外，本专利技术提供的一种锂金属电池电解液的制备方法，其制备工艺简单，易于实现，容易实现与当下的电极的改进方案相匹配。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种锂金属电池电解液，其特征在于，包括如下组分：电解液添加剂、酯类溶剂和锂盐；
2.根据权利要求1所述的一种锂金属电池电解液，其特征在于，锂金属电池电解液中电解液添加剂的质量浓度为0.1～5％。
3.根据权利要求2所述的一种锂金属电池电解液，其特征在于，锂金属电池电解液中锂盐的摩尔浓度为1mol/L。
4.根据权利要求1～3任一项所述的一种锂金属电池电解液，其特征在于，所述酯类溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸丙烯酯中的两种及以上。
5.根据权利要求4所述的一种锂金属电池电解液，其特征在于，所述锂盐为六氟磷酸锂。
6.权利要求1～5任一项所述的一种锂金属电池电解液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种锂金属电池电解液的制备方法，其特征在于，所述锂金属电池电解液的制备过程中的水氧值≤0.1ppm。
【技术特征摘要】
1.一种锂金属电池电解液，其特征在于，包括如下组分：电解液添加剂、酯类溶剂和锂盐；
2.根据权利要求1所述的一种锂金属电池电解液，其特征在于，锂金属电池电解液中电解液添加剂的质量浓度为0.1～5％。
3.根据权利要求2所述的一种锂金属电池电解液，其特征在于，锂金属电池电解液中锂盐的摩尔浓度为1mol/l。
4.根据权利要求1～3任一项所述的一种锂金属电池电解液，其特征在于，所述酯...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。