【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池材料，特别涉及一种电解液及其制备方法和应用。
技术介绍
1、在新能源领域，锂离子电池使用越来越广泛。锂离子电池包括正极活性材料、负极活性材料、电解液，以及隔膜，而常用的正极活性材料有磷酸铁锂和钴酸锂。钴酸锂存在充电电压较高时循环性能下降的问题。
2、现有技术中常用的解决方式是通过在电解液中添加一些添加剂来改善钴酸锂电池的循环性能(循环容量保持率)，从而改善使用寿命。然而，目前通过改善电解液的方式来提高钴酸锂电池循环容量保持率的效果也较为一般，例如一般循环100周后的容量保持率很少有超过95％，大致电池的使用寿命还有待进一步提高。
3、因此，亟需提供一种新的电解液来进一步提高钴酸锂电池的循环性能。
技术实现思路
1、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及其制备方法和应用，所述电解液应用在钴酸锂电池中，具有良好的循环性能，即使充电电压超过4.2v，钴酸锂电池也依然具有良好的循环性能。
2、本专利技术的专利技术构思为：本专利技术所述电解液包括锂盐、有机溶剂、磺酸盐离子液体、添加剂，且所述添加剂为富勒烯金属内嵌物。所述富勒烯金属内嵌物具有特殊的特殊电子结构和对称的空间几何特征，将所述富勒烯金属内嵌物与磺酸盐离子液体同时添加到电解液中，富勒烯金属内嵌物能与磺酸基团相互作用，增强锂离子在钴酸锂正极和电解液界面持续稳定地迁移，即使在充电电压超过4.2v的情况下，也依然能维持锂离子的持续稳定地迁
3、本专利技术的第一方面提供一种电解液。
4、具体的，一种电解液，以100重量份的电解液为基准，包括0.6-1.8mol/l的锂盐、磺酸盐离子液体0.5-50份、添加剂0.1-0.8份、有机溶剂；
5、所述添加剂为富勒烯金属内嵌物。
6、优选的，所述富勒烯金属内嵌物为内嵌sc元素的富勒烯内嵌物；进一步优选的，所述富勒烯金属内嵌物选自sc3n@c80、sc3n@c68、sc2@c66中的至少一种。当以sc3n@c80、sc3n@c68、sc2@c66为添加剂时，电子可在sc、富勒烯碳笼、磺酸基团和锂离子之间相互作用，有利于充放电过程中锂离子的稳定迁移，从而改善锂离子电池的循环性能。
7、优选的，所述磺酸盐离子液体选自1-乙基-3-甲基咪唑啉三氟甲烷磺酸酯、1-丁基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐中的至少一种。
8、优选的，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、二甲基亚砜中的至少一种。
9、优选的，所述锂盐选自六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂中的至少一种。
10、优选的，所述电解液还包括1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。在电解液中进一步引入1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，引入磷酸基团的离子液体，与磺酸盐离子液体一同与富勒烯金属内嵌物相互作用，进一步稳定了对锂离子的转移功能，从而提高锂离子电池充放电的循环稳定性。
11、优选的，所述电解液，以100重量份的电解液为基准，包括0.6-1.2mol/l的锂盐、磺酸盐离子液体2-30份、添加剂0.2-0.5份、有机溶剂。
12、优选的，所述电解液，以100重量份的电解液为基准，包括0.6-1.2mol/l的锂盐、磺酸盐离子液体2-30份、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐0.3-1.5份、添加剂0.2-0.5份、有机溶剂。
13、本专利技术的第二方面提供一种电解液的制备方法。
14、具体的，一种电解液的制备方法，包括以下步骤：
15、将各组分混合，制得所述电解液。
16、优选的，所述电解液的制备方法，包括以下步骤：
17、将部分有机溶剂与锂盐混合，然后加入磺酸盐离子液体和添加剂，搅拌，再加入剩余有机溶剂，制得所述电解液。
18、优选的，加入添加剂时，还加入1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。
19、本专利技术的第三方面提供一种锂离子电池。
20、具体的，一种锂离子电池，包括正极、负极、隔膜、上述电解液。
21、优选的，所述正极包括钴酸锂。
22、优选的，所述正极呈片状。
23、优选的，将钴酸锂、乙炔黑和聚偏氟乙烯按照重量比为90:(2-5):(5-8)的比例混合，压制于金属箔上，得到正极片。
24、优选的，所述负极为锂片。
25、优选的，所述隔膜为pe(聚乙烯)膜或pp(聚丙烯)膜。
26、相对于现有技术，本专利技术的有益效果如下：
27、本专利技术所述电解液包括特定用量的锂盐、有机溶剂、磺酸盐离子液体、添加剂，且所述添加剂为富勒烯金属内嵌物。所述富勒烯金属内嵌物具有特殊的特殊电子结构和对称的空间几何特征，将所述富勒烯金属内嵌物与磺酸盐离子液体同时添加到电解液中，富勒烯金属内嵌物能与磺酸基团相互作用，增强锂离子在钴酸锂正极和电解液界面持续稳定地迁移，即使在充电电压超过4.2v的情况下，也依然能维持锂离子的持续稳定地迁移，大大改善钴酸锂电池的循环性能。还能降低负极界面阻抗，也有利于提高钴酸锂电池的循环性能。
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1.一种电解液，其特征在于，以100重量份的电解液为基准，包括0.6-1.8mol/L的锂盐、磺酸盐离子液体0.5-50份、添加剂0.1-0.8份、有机溶剂；
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述富勒烯金属内嵌物为内嵌Sc元素的富勒烯内嵌物。
3.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，，所述富勒烯金属内嵌物选自Sc3N@C80、Sc3N@C68、Sc2@C66中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述磺酸盐离子液体选自1-乙基-3-甲基咪唑啉三氟甲烷磺酸酯、1-丁基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述锂盐选自六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。
7.根据权利要求6所述的电解液，其特征在于，所述电解液，以100重量份的电解液为基准，包括0.6-1.2mol/L的锂盐、磺酸盐离子液体2-30份、1-丁基
8.权利要求1-7任一项所述的电解液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的电解液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极、负极、隔膜、权利要求1-7任一项所述的电解液电解液。
...【技术特征摘要】
1.一种电解液，其特征在于，以100重量份的电解液为基准，包括0.6-1.8mol/l的锂盐、磺酸盐离子液体0.5-50份、添加剂0.1-0.8份、有机溶剂；
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述富勒烯金属内嵌物为内嵌sc元素的富勒烯内嵌物。
3.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，，所述富勒烯金属内嵌物选自sc3n@c80、sc3n@c68、sc2@c66中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述磺酸盐离子液体选自1-乙基-3-甲基咪唑啉三氟甲烷磺酸酯、1-丁基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述锂盐选自六氟磷酸锂、双氟磺酰亚...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗光洲，沈晓喻，
申请(专利权)人：珠海市裕洲环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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