电容电池电解液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电容电池电解液，包括：六氟磷酸锂15份、二氟草酸硼酸锂1份、四氟硼酸锂0.2份、二氟磷酸锂0.2份、碳酸乙烯酯23.3份、碳酸甲乙酯57.3份、丁二酸酐1份、1,3‑丙磺酸内酯2份、二氟二甲基硅烷0.05份。本发明专利技术还提供了电容电池电解液的制备方法。本发明专利技术能够提升电容电池的低温性能，并且能够抑制氢氟酸的产生。

Electrolyte for capacitor battery and its preparation method

The invention discloses an electrolyte for capacitor batteries, which comprises 15 lithium hexafluorophosphate, 1 lithium difluorooxalate borate, 0.2 lithium tetrafluoroborate, 0.2 lithium difluorophosphate, 23.3 vinyl carbonate, 57.3 methyl ethyl carbonate, 1 succinic anhydride, 2 1,3 propionic lactone and 0.05 difluorodimethylsilane. The invention also provides a preparation method of electrolyte for capacitive battery. The invention can improve the low temperature performance of the capacitor battery and inhibit the production of hydrofluoric acid.

【技术实现步骤摘要】
电容电池电解液及其制备方法
本专利技术涉及多种电化学储能装置用的电解液，尤其是涉及一种电容电池用的电解液及其制备方法。
技术介绍
电容电池是超级电容和锂电池的融合(电容电池的一极或两极加入有超级电容电极材料)，相比于锂电池，电容电池的使用温度更低，充放电速度快。但是目前的电容电池电解液主要借鉴锂电池电解液，导致电容电池的低温性能受到限制，并且该种电解液中的六氟磷酸锂较容易产生氢氟酸，影响电池的性能和寿命。因此，亟需设计一种能够一定程度克服上述缺陷的电容电池电解液。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供电容电池电解液及其制备方法，其能够提升电容电池的低温性能，并且能够抑制氢氟酸的产生。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种电容电池电解液，包括以下重量份的原料：六氟磷酸锂15份、二氟草酸硼酸锂1份、四氟硼酸锂0.2份、二氟磷酸锂0.2份、碳酸乙烯酯23.3份、碳酸甲乙酯57.3份、丁二酸酐1份、1,3-丙磺酸内酯2份、二氟二甲基硅烷0.05份。优选的是，所述的电容电池电解液，还包括：聚甘油酯0.1份。优选的是，所述的电容电池电解液，所述聚甘油酯为六聚甘油单油酸酯。优选的是，所述的电容电池电解液，还包括：烟酰胺0.03份、咪唑酸乙酯0.08份。本专利技术还提供了电容电池电解液的制备方法，包括：步骤一、取上述重量份的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯，混合，得溶剂，将溶剂均分为两份；步骤二、取上述重量份的六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂和二氟磷酸锂，溶于第一份溶剂，得第一溶液；步骤三、取上述重量份的丁二酸酐、1,3-丙磺酸内酯、二氟二甲基硅烷、六聚甘油单油酸酯、烟酰胺和咪唑酸乙酯，溶于第二份溶剂，得第二溶液；步骤四、将第二溶液滴入第一溶液内，滴入过程包括快速阶段和慢速阶段，快速阶段与慢速阶段的时间比为1:2，快速阶段和慢速阶段消耗的第二溶液的体积比为1:1，其中，在滴入过程中为第一溶液施加0.3T的恒定磁场。优选的是，所述的电容电池电解液的制备方法，第一份溶剂与第二份溶剂的体积比5:1。本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术的电解液通过添加二氟二甲基硅烷、六聚甘油单油酸酯、烟酰胺和咪唑酸乙酯，能够阻止电解液中残留水与含氟电解质接触，抑制氢氟酸的产生，并能够中和产生的氢氟酸，避免氢氟酸在电池内发生副反应产气而阻碍锂离子移动，进而影响电池的性能和寿命，并且还能够改善锂离子在低温条件下移动速度，提高电池的低温性能。本专利技术在电容电池电解液的制备方法中采用分别溶解，快速-慢速滴加以及恒定磁场处理，使得本专利技术的二氟二甲基硅烷、六聚甘油单油酸酯、烟酰胺和咪唑酸乙酯能够充分地分散在电解液中，更加充分地发挥作用。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。实施例1电容电池电解液，包括以下重量份的原料：六氟磷酸锂15份、二氟草酸硼酸锂1份、四氟硼酸锂0.2份、二氟磷酸锂0.2份、碳酸乙烯酯23.3份、碳酸甲乙酯57.3份、丁二酸酐1份、1,3-丙磺酸内酯2份、二氟二甲基硅烷0.05份、聚甘油酯0.1份、烟酰胺0.03份、咪唑酸乙酯0.08份。所述聚甘油酯为六聚甘油单油酸酯。电容电池电解液的制备方法，包括：步骤一、取上述重量份的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯，混合，得溶剂，将溶剂均分为两份，第一份溶剂与第二份溶剂的体积比5:1。步骤二、取上述重量份的六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂和二氟磷酸锂，溶于第一份溶剂，得第一溶液；步骤三、取上述重量份的丁二酸酐、1,3-丙磺酸内酯、二氟二甲基硅烷、六聚甘油单油酸酯、烟酰胺和咪唑酸乙酯，溶于第二份溶剂，得第二溶液；步骤四、将第二溶液滴入第一溶液内，滴入过程包括快速阶段和慢速阶段，快速阶段与慢速阶段的时间比为1:2，快速阶段和慢速阶段消耗的第二溶液的体积比为1:1，其中，在滴入过程中为第一溶液施加0.3T的恒定磁场。对比例1不加入二氟二甲基硅烷、六聚甘油单油酸酯、烟酰胺和咪唑酸乙酯，其余参数与实施例1中的完全相同，工艺过程也完全相同。对比例2不进行分别溶解、快速-慢速滴加以及恒定磁场处理，直接将全部原料混合，其余参数与实施例1中的完全相同，工艺过程也完全相同。试验使用上述实施例1、对比例1和对比例2的方法制备电解液，以石墨和活性炭作为正极材料制成正极片，以LTO和活性炭作为负极材料制成负极片，均依照常规方法组成电容电池(圆柱钢壳电池，直径15mm，高度50mm)。测试得到的电容电池内阻明显降低，交流内阻结果见表1，-40℃和-20℃放电容量保持率结果分别见表2和表3。表1表2RT放电容量mAh-40℃放电容量mAh-40℃放电容量保持率实施例1510.9333.1065.20％对比例1500.5115.6223.10％对比例2506.3177.2135.00％表3RT放电容量mAh-20℃放电容量mAh-20℃放电容量保持率实施例1510.9424.1583.02％对比例1500.5202.8440.53％对比例2506.3243.1348.03％由表1可知，实施例1具有较低的交流内阻，由表2和表3可知，实施例1在-40℃和-20℃下具有较高的容量保持率，均优于对比例1、对比例2，表明本专利技术的方法能够明显降低电容电池的交流内阻，提高电容电池的低温性能。这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本专利技术的说明的。对本专利技术的电容电池电解液的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。尽管本专利技术的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本专利技术的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本专利技术并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电容电池电解液，其特征在于，包括以下重量份的原料：六氟磷酸锂15份、二氟草酸硼酸锂1份、四氟硼酸锂0.2份、二氟磷酸锂0.2份、碳酸乙烯酯23.3份、碳酸甲乙酯57.3份、丁二酸酐1份、1,3‑丙磺酸内酯2份、二氟二甲基硅烷0.05份。

【技术特征摘要】
1.电容电池电解液，其特征在于，包括以下重量份的原料：六氟磷酸锂15份、二氟草酸硼酸锂1份、四氟硼酸锂0.2份、二氟磷酸锂0.2份、碳酸乙烯酯23.3份、碳酸甲乙酯57.3份、丁二酸酐1份、1,3-丙磺酸内酯2份、二氟二甲基硅烷0.05份。2.如权利要求1所述的电容电池电解液，其特征在于，还包括：聚甘油酯0.1份。3.如权利要求2所述的电容电池电解液，其特征在于，所述聚甘油酯为六聚甘油单油酸酯。4.如权利要求3所述的电容电池电解液，其特征在于，还包括：烟酰胺0.03份、咪唑酸乙酯0.08份。5.如权利要求4所述的电容电池电解液的制备方法，其特征在于，包括：步骤一、取上述重量份的碳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈名柱，盛琦，柳丕云，
申请(专利权)人：无锡凯帕德瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32