锂金属电池用酰胺类衍生物电解液溶剂及制备方法与应用技术

技术编号:41877986 阅读:71 留言:0更新日期:2024-07-02 00:31
本发明专利技术公开了一种锂金属电池用酰胺类衍生物电解液溶剂及制备方法与应用。所述电解液溶剂包括甲酰胺衍生物、乙酰胺衍生物、丙酰胺衍生物、碳酰胺衍生物、磺酰胺衍生物、内酰胺衍生物等。本发明专利技术还公开了一种锂金属电池电解液,其包括锂盐、前述锂金属电池用酰胺类衍生物电解液溶剂和添加剂,所述酰胺类衍生物溶剂通过迭代调整支链上不同数量的氟原子实现官能团的优化生成富含无机组分的SEI以稳定金属锂负极。本发明专利技术通过对酰胺进行不同程度的氟化,制得的锂金属电解液具有良好氧化稳定性,同时增强锂离子的溶剂化能力,提高了锂金属电池在大倍率条件下的的循环性能和容量保持率,延长循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电解液溶剂,尤其涉及一种锂金属电池用酰胺类衍生物电解液溶剂以及包含该溶剂的电解液和锂金属电池,属于锂金属电池。


技术介绍

1、随着电子设备和电动汽车市场的飞速拓展,对于高能量密度和高功率密度锂电池的需要也日益增加。然而,对于理论容量只有372mah·g-1的传统石墨负极,已难以满足现代发展的需求。为了取代石墨负极,锂金属负极是一种前景光明的负极材料,其理论容量高达3860mah·g-1,是石墨容量的十倍之多。而且,锂金属具有最低的标准电极电势(相对于标准氢电极为-3.04v),良好的导电性等优异的特性。

2、但是,锂金属负极仍然存在诸多问题,由于锂离子沉积过程的难以控制、锂金属的高反应活性会与电解液生产脆弱且不稳定固态电解质膜,导致锂枝晶的生长,会导致电池容量的损失和电池体积的膨胀而锂枝晶在循环过程中的持续生长最终会刺穿隔膜,造成电池短路等安全问题。因此,锂金属电池的大规模应用仍然面临着严峻的挑战。电解液组份的调控对sei膜的组成和结构调控改进以及抑制枝晶的生长至关重要。但是现有酯类电解液电解液与锂金属副反应严重,生成的sei本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂金属电池用酰胺类衍生物电解液溶剂,其特征在于,包括甲酰胺衍生物、乙酰胺衍生物、丙酰胺衍生物、碳酰胺衍生物、磺酰胺衍生物、内酰胺衍生物中的任意一种或两种以上的组合。

2.根据权利要求1所述的锂金属电池用酰胺类衍生物电解液溶剂,其特征在于,所述碳酰胺衍生物具有如式(Ⅰ)所示的结构,所述甲酰胺衍生物具有如式(Ⅱ)所示的结构,所述乙酰胺衍生物具有如式(Ⅲ)所示的结构,所述丙酰胺衍生物具有如式(Ⅳ)所示的结构,所述磺酰胺衍生物具有如式(Ⅴ)所示的结构,所述内酰胺衍生物具有如式(Ⅵ)所示的结构:

3.根据权利要求2所述的锂金属电池用酰胺类衍生物电解液溶剂,其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种锂金属电池用酰胺类衍生物电解液溶剂,其特征在于,包括甲酰胺衍生物、乙酰胺衍生物、丙酰胺衍生物、碳酰胺衍生物、磺酰胺衍生物、内酰胺衍生物中的任意一种或两种以上的组合。

2.根据权利要求1所述的锂金属电池用酰胺类衍生物电解液溶剂,其特征在于,所述碳酰胺衍生物具有如式(ⅰ)所示的结构,所述甲酰胺衍生物具有如式(ⅱ)所示的结构,所述乙酰胺衍生物具有如式(ⅲ)所示的结构,所述丙酰胺衍生物具有如式(ⅳ)所示的结构,所述磺酰胺衍生物具有如式(ⅴ)所示的结构,所述内酰胺衍生物具有如式(ⅵ)所示的结构:

3.根据权利要求2所述的锂金属电池用酰胺类衍生物电解液溶剂,其特征在于,所述锂金属电池用酰胺类衍生物电解液溶剂的结构式至少包括如下结构式中的任一种:

4.一种锂金属电池用酰胺类衍生物电解液溶剂的制备方法,其特征在于,包括:

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:所述氟化甲醇与氨的摩尔比为(0.8~1.2):1;和/或,所述活性催化剂的用量为氨的1wt%~2wt%;和/或,所述活性催化剂包括活性氧化铝;和/或,所述第一反应的温度为400℃~450℃,压力为2mpa~3mpa,时间为4~6h;

6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:所述反应...

【专利技术属性】
技术研发人员:周飞周莉莎周胜强张跃钢李国庆徐文善
申请(专利权)人:安徽盟维新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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