一种基于铝可以在开放体系工作的安全锂电池及其制备方法技术

技术编号:42418232 阅读:22 留言:0更新日期:2024-08-16 16:34
本发明专利技术提供一种基于铝可以在开放体系工作的安全锂电池及其制备方法,属于电池领域。锂电池以安全无毒的氯化锂为电解质,三氟甲磺酸锂为电解液添加剂,碳酸乙烯酯,碳酸二甲酯和N,N‑二甲基乙酰胺的混合溶液为溶剂,铝片作为负极,四氧化三锰或二氧化铈或磷酸铁锂做正极。本发明专利技术通过使用铝片负极和安全的氯化锂电解质,在负极实现了铝锂合金在充放电过程中的合成和分解,提高了负极理论比容量。相比近年的锂电池,本发明专利技术能够避免有毒电解质的使用和复杂的工艺,既降低电池的成本,又降低电池对环境的危害;同时得益于安全的氯化锂替代六氟磷酸锂的使用,本发明专利技术制备得到的安全锂电池能够可以在破损、弯折和被刺穿的条件下正常使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池领域,涉及一种基于铝可以在开放体系工作的新型安全锂电池及其制备方法,是一种新型低成本安全锂电池及其制备方法。


技术介绍

1、锂离子电池因其卓越的能效和更长的循环寿命而备受全球关注,成为全球研究的重点。近年来,在便携式电子设备、智能可穿戴设备和电动汽车蓬勃发展的推动下,人们对锂电池材料及其相关设备的能量密度,循环寿命和安全性的要求越来越高。目前锂离子电池通常使用石墨作为负极,溶于有机溶剂的六氟磷酸锂作为电解液。然而石墨和六氟磷酸锂都有很明显的缺陷。石墨的理论比容量仅有372mah/g,极大限制了锂电池容量的增加。同时六氟磷酸锂极易水解且有毒,因此目前锂离子电池的组装必须严格限制在充满惰性气体的环境下,这也使得锂离子电池的生产有着诸多不便和危险。此外锂离子电池负极的枝晶生长也对电池的寿命产生了不利影响。

2、而使用金属锂作为负极的锂金属电池虽然因为使用金属锂替代石墨而显著提高了理论比容量,但是缺陷也很明显。锂金属电池负极的锂枝晶问题更为严重,极易发生热失控造成起火爆炸。同时在锂资源紧缺的如今使用金属锂做负极无疑大幅增加了成本。...

【技术保护点】

1.一种基于铝可以在开放体系工作的安全锂电池,其特征在于,所述的锂离子电池以四氧化三锰或二氧化铈或磷酸铁锂为正极;铝箔为负极;氯化锂、三氟甲磺酸锂溶于溶剂中作为电解液,其中,电解液以氯化锂为电解质,以三氟甲磺酸锂为电解液添加剂,碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和N,N-二甲基乙酰胺的混合溶液为溶剂。

2.根据权利要求1所述的一种基于铝可以在开放体系工作的安全锂电池,其特征在于,所述的电解液中氯化锂的浓度为0.5-1mol/L,三氟甲磺酸锂的浓度为0-0.15mol/L;所述的混合溶液中碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、N,N-二甲基乙酰胺的体积比为8:12:5~10:10:5

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【技术特征摘要】

1.一种基于铝可以在开放体系工作的安全锂电池,其特征在于,所述的锂离子电池以四氧化三锰或二氧化铈或磷酸铁锂为正极;铝箔为负极;氯化锂、三氟甲磺酸锂溶于溶剂中作为电解液,其中,电解液以氯化锂为电解质,以三氟甲磺酸锂为电解液添加剂,碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和n,n-二甲基乙酰胺的混合溶液为溶剂。

2.根据权利要求1所述的一种基于铝可以在开放体系工作的安全锂电池,其特征在于,所述的电解液中氯化锂的浓度为0.5-1mol/l,三氟甲磺酸锂的浓度为0-0.15mol/l;所述的混合溶液中碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、n,n-二甲基乙酰胺的体积比为8:12:5~10:10:5。

3.根据权利要求1所述的一种基于铝可以在开放体系工作的安全锂电池,其特征在于,所述的电解液中氯化锂的浓度为1mol/l,三氟甲磺酸锂的浓度为0.15mol/l;所述的混合溶液中碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、n,n-二甲基乙...

【专利技术属性】
技术研发人员:李明强徐帅良
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:

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