【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学，具体涉及一种储能器件。
技术介绍
1、混合型储能器件为一种新型储能体系，包含混合型超级电容器、混合电池电容和/或其它混合型电池元件，其兼具了离子电池的材料插层化学储能机理和超级电容系活性炭多孔大比表面积吸脱附物理储能思路，性能表现方面其能量密度及功率介于离子电池和超级电容器之间，具有深度的研究意义及广阔的应用前景。
2、但是适配混合型储能器件的电解液目前有诸多不足，储能器件使用领域受到其工作温度的显著影响，电动汽车的动力电池的工作温度一般在-20～60℃，而军事和航天领域，则需要更宽的工作温度范围，其中在军工中要求的工作温度范围是-40～55℃，宽温域电解液需要同时兼具良好的低温性能和高温性能。在低温环境下，储能器件的内部反应为可逆过程，主要受限于扩散速率，随着温度的降低，正负极表面膜电阻，电解液本体电阻以及电荷转移电阻都会显著增加；在高温环境下，电解液中的组分在正负极材料表面反应速率加快，界面膜稳定性变差，同时电解液在高温下也会发生分解反应。
3、当前对于拓宽锂离子电池工作温度范围的研究，主要从两个方面入手，一方面是开发固态电解质，另一方面是对当前的液态电解液体系进行优化。但是当前固态电解质的开发还在优化阶段，大多数研究成果还停留在实验室阶段，离商业化的应用还有一定的距离。对于液态电解液的优化，大多是单独针对高温或者低温的，虽然对于单一的使用环境有较好的效果，但是在温度变化剧烈的特殊场景，依然无法满足应用。]
4、当前对于宽温域电解液的研发主要集中在锂盐，共溶剂以及功能
5、当前的电解液研发多单独针对高温或者低温，而有关宽温域的电解液研发较少，而全球不同地区温差较大，影响电动车的进一步发展，因此开发适用于宽温域的电解液对于提高电池性能，深入挖掘电池潜力，推动电动汽车进一步扩宽市场具有重要的意义。
6、基于此，需要一种新技术方案，提供一种成本较低，易于制备，同时性能较为良好的宽温域电解液设计方案，并装配新型混合型储能器件，通过优化溶剂种类及配比来提高低温性能，同时添加适量的成膜添加剂来改善高温性能，以此保证储能器件在较宽温域具有良好的性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种储能器件，以解决上述现有技术中存在的问题。
2、为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种锂离子电池宽温域电解液的制备方法，其特征在于，所述锂离子电池宽温域电解液的制备方法包括以下步骤：
3、步骤一：将碳酸乙烯酯ec、丁酸乙酯eb和碳酸甲乙酯emc按照体积比1:1:1-1:1:3的比例进行混合，并搅拌直至三种溶剂完全互溶；
4、步骤二：将步骤一中得到的混合液降温至10℃；
5、步骤三：向步骤二中降温后的溶液中加入六氟磷酸锂lipf6，其体积比与碳酸乙烯酯ec的体积比为1:4～1:7，并进行搅拌，直至溶液中各组分完全互溶，呈现澄清透明状；
6、步骤四：向步骤三中得到的溶液中加入四乙氧基硅烷teos，其体积比与碳酸乙烯酯ec的体积比为1:7～1:9，并进行搅拌，直至溶液中各组分完全互溶，呈现澄清透明状。
7、在本专利技术的较佳实施方式中，所述锂离子电池宽温域电解液的制备方法还包括步骤五：将步骤四得到的混合溶液升温至25℃，分别按顺序加入体积比为1:2:3-3：2:1的碳酸亚乙烯酯(vc)、硫酸乙烯酯(dtd)和氟代碳酸乙烯酯(fec)。
8、本专利技术还提供一种储能器件，包括正极、负极、隔膜和电解液，所述电解液采用上述电解液制备方法制备，所述正极材料为含锂氧化物混合纳米多孔活性炭，所述负极材料为无定形碳基材料硬碳或软碳，所述锂盐中四氟磷酸锂(libf4)和六氟磷酸锂(lipf6)质量比例为2:8，所述步骤一中，采用磁子以100～200r/min的转速搅拌1.5h～2h，直至三种溶剂完全互溶，无分层现象产生。
9、在本专利技术的较佳实施方式中，所述步骤三中，所述锂盐中四氟磷酸锂(libf4)和六氟磷酸锂(lipf6)混合物的浓度为1mol/l。
10、在本专利技术的较佳实施方式中，所述步骤三中，磁子的转速为200-300r/min。
11、在本专利技术的较佳实施方式中，所述步骤四中，所述四乙氧基硅烷(teos)的质量分数为0.5％，磁子的转速为200-300r/min。
12、在本专利技术的较佳实施方式中，所述步骤五中，分别按顺序加入碳酸亚乙烯酯(vc)、硫酸乙烯酯(dtd)和氟代碳酸乙烯酯(fec)，需要分5次进行，且每次的间隔时间控制在6～8min，控制搅拌速度300r/min。
13、在本专利技术的较佳实施方式中，所述步骤一中，碳酸乙烯酯(ec)、丁酸乙酯(eb)和碳酸甲乙酯(emc)体积比为1：1：2，所述步骤五中碳酸亚乙烯酯(vc)、硫酸乙烯酯(dtd)和氟代碳酸乙烯酯(fec)体积比为1:1.2:1.5。
14、在本专利技术的较佳实施方式中，所述步骤一至步骤五均在手套箱中进行操作，氧浓度和水浓度均小于0.01ppm。
15、在本专利技术的较佳实施方式中，所述隔膜为高分子量的聚乙烯和聚丙烯。
16、本专利技术面向的混合电容器体系正极为含锂氧化物混合纳米多孔活性炭，负极为无定形碳基材料硬碳/软碳。其中活性炭的储能机理：以阴阳离子的吸脱附为主，依靠电极材料与电解液界面处产生的双电层效应来储存能量。影响活性炭性能的主要因素：有效比表面积越大理论上具有更高的比容量，有效比表面积指电极材料与电解液接触的比表面积，涉及孔径分布，良好的孔径分布可以增加有效比表面积。正极中含锂氧化物提供锂离子脱出/嵌入，基于锂离子电池的插层电化学储能机理，正极引入活性炭吸脱附储能机制形成高功本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锂离子电池宽温域电解液的制备方法，其特征在于，所述锂离子电池宽温域电解液的制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的锂离子电池宽温域电解液的制备方法，其特征在于：所述锂离子电池宽温域电解液的制备方法还包括步骤五：将步骤四得到的混合溶液升温至25℃，分别按顺序加入体积比为1:2:3-3：2:1的碳酸亚乙烯酯(VC)、硫酸乙烯酯(DTD)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)。
3.一种储能器件，其特征在于：包括正极、负极、隔膜和电解液，所述电解液采用如权利要求2所述的锂离子电池宽温域电解液的制备方法制备，所述正极材料为含锂氧化物混合纳米多孔活性炭，所述负极材料为无定形碳基材料硬碳或软碳；四氟磷酸锂(LiBF4)和六氟磷酸锂(LiPF6)质量比例为2:8；所述步骤一中，采用磁子以100～200r/min的转速搅拌1.5h～2h，直至三种溶剂完全互溶，无分层现象产生。
4.根据权利要求3所述的储能器件，其特征在于：所述步骤三中，所述锂盐中四氟磷酸锂(LiBF4)和六氟磷酸锂(LiPF6)混合物的浓度为1mol/L。
5.根据权利要求4所
6.根据权利要求5所述的储能器件，其特征在于：所述步骤四中，所述四乙氧基硅烷(TEOS)的质量分数为0.5％，磁子的转速为200-300r/min。
7.根据权利要求6所述的储能器件，其特征在于：所述步骤五中，分别按顺序加入碳酸亚乙烯酯(VC)、硫酸乙烯酯(DTD)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，需要分5次进行，且每次的间隔时间控制在6～8min，控制搅拌速度300r/min。
8.根据权利要求7所述的储能器件，其特征在于：所述步骤一中，碳酸乙烯酯(EC)、丁酸乙酯(EB)和碳酸甲乙酯(EMC)体积比为1：1：2，所述步骤五中碳酸亚乙烯酯(VC)、硫酸乙烯酯(DTD)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)体积比为1:1.2:1.5。
9.根据权利要求8所述的储能器件，其特征在于：所述步骤一至步骤五均在手套箱中进行操作，氧浓度和水浓度均小于0.01ppm。
10.根据权利要求9所述的储能器件，其特征在于：所述隔膜为高分子量的聚乙烯和聚丙烯。
...【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池宽温域电解液的制备方法，其特征在于，所述锂离子电池宽温域电解液的制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的锂离子电池宽温域电解液的制备方法，其特征在于：所述锂离子电池宽温域电解液的制备方法还包括步骤五：将步骤四得到的混合溶液升温至25℃，分别按顺序加入体积比为1:2:3-3：2:1的碳酸亚乙烯酯(vc)、硫酸乙烯酯(dtd)和氟代碳酸乙烯酯(fec)。
3.一种储能器件，其特征在于：包括正极、负极、隔膜和电解液，所述电解液采用如权利要求2所述的锂离子电池宽温域电解液的制备方法制备，所述正极材料为含锂氧化物混合纳米多孔活性炭，所述负极材料为无定形碳基材料硬碳或软碳；四氟磷酸锂(libf4)和六氟磷酸锂(lipf6)质量比例为2:8；所述步骤一中，采用磁子以100～200r/min的转速搅拌1.5h～2h，直至三种溶剂完全互溶，无分层现象产生。
4.根据权利要求3所述的储能器件，其特征在于：所述步骤三中，所述锂盐中四氟磷酸锂(libf4)和六氟磷酸锂(lipf6)混合物的浓度为1mol/l。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱夏纯，陈希雯，闵敏，常雅慧，闫坤，孙伟，
申请(专利权)人：烯晶碳能电子科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：
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