一种应用于锂-六氟化硫电池的高比能有机电解液的制备方法及电解液技术

本发明专利技术提供一种应用于锂

【技术实现步骤摘要】
一种应用于锂
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六氟化硫电池的高比能有机电解液的制备方法及电解液


[0001]本专利技术属于锂
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六氟化硫电池
，尤其是涉及一种应用于锂
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六氟化硫电池的高比能有机电解液的制备方法及电解液。

技术介绍

[0002]目前，随着生产对于高能量密度系统的需求的日益增加，转化反应电池引起了巨大关注，而其中的锂
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气体电池因其远高于锂离子电池的比能量引起了业界内的注意。锂
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氧气电池因为其极高的理论比能量3450Wh/kg(基于锂和氧气的质量)而成为了目前的研究热点，但是其较差的倍率性能、较大的过电势以及普遍的副反应使得其受到了巨大的限制。
[0003]锂
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六氟化硫电池，在最终产物是氟化锂和硫化锂的条件下，可实现八电子的转移反应，理论放电比容量超过1300mAh/g，然而由于放电产物氟化锂对于正极活性位点的钝化使得锂六氟化硫电池的实际放电比容量远小于理论比容量。目前常用的碳酸酯类电解液如LiClO4
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EC/DMC、LiClO4
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PC等在锂
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六氟化硫电池中的表现性能较差，主要是因为其对放电产物氟化锂和硫化锂的溶解度较低，因而使得正极活性位点钝化而失活，反应停止。
[0004]因而提高电解液对于放电产物的溶解度，降低放电产物对于电极活性位点的钝化程度对于锂
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六氟化硫电池反应的持续进行以提高其放电比能量具有重要的作用。/>
技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的问题是目前现有技术中常用的碳酸酯类电解液在锂
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六氟化硫电池中性能表现较差的问题，提供一种应用于锂
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六氟化硫电池的高比能有机电解液的制备方法及电解液，能够提高电解液对于放电产物的溶解度，降低放电产物对于电极活性位点的钝化程度，提高其实际放电比能量。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种应用于锂
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六氟化硫电池的高比能有机电解液的制备方法，包括步骤：
[0008]S1：将无水硝酸锂溶解在二甲基乙酰胺(DMA)中，进行搅拌，得到第一溶液；
[0009]S2：向所述第一溶液中加入阴离子受体，进行搅拌，得到第二溶液；
[0010]S3：向所述第二溶液中加入乙二醇二甲醚(DME)，进行搅拌，得到第三溶液；
[0011]S4：向所述第三溶液中加入氢氟醚(BTFE)，进行搅拌，得到成品电解液。
[0012]进一步地，在所述S1步骤中，进行搅拌的转速为第一转速，搅拌时间为T1，所述第一转速为200
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400r/min，0.5h≤T1≤1h。
[0013]进一步地，在所述S2步骤中，进行搅拌的转速为第二转速，搅拌时间为T2，所述第二转速为400
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600r/min，0.5h≤T2≤1h。
[0014]进一步地，在所述S3步骤中，进行搅拌的转速为第三转速，搅拌时间为T3，所述第三转速为200
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300r/min，0.6h≤T3≤1h。
[0015]进一步地，在所述S4步骤中，进行搅拌的转速为第四转速，搅拌时间为T4，所述第
四转速为400
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600r/min，0.3≤T4≤0.6h。
[0016]进一步地，在所述S1步骤中，所述无水硝酸锂的浓度为1
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1.5M；在所述S2步骤中，所述阴离子受体的浓度为0.08
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0.1M；在所述S3步骤中，所述乙二醇二甲醚(DME)与所述二甲基乙酰胺(DMA)的体积比为1:4
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1:6；在所述S4步骤中，所述氢氟醚(BTFE)与所述二甲基乙酰胺(DMA)的体积比为1:6
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1:8。
[0017]进一步地，在所述S1步骤中，所述无水硝酸锂和所述二甲基乙酰胺(DMA)均为超干级别，在所述S2步骤中，所述阴离子受体为超干级别，在所述S3步骤中，所述乙二醇二甲醚(DME)为超干级别，在所述S4步骤中，所述氢氟醚(BTFE)为超干级别。
[0018]进一步地，所述S1
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所述S4均在手套箱中进行操作，所述手套箱的氧浓度和水浓度均小于0.01ppm。
[0019]一种应用于锂
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六氟化硫电池的高比能有机电解液，所述应用于锂
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六氟化硫电池的高比能有机电解液由如上中任一项所述的一种应用于锂
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六氟化硫电池的高比能有机电解液的制备方法制得。
[0020]本专利技术设计的一种应用于锂
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六氟化硫电池的高比能有机电解液的制备方法及电解液，能够提高电解液对于放电产物的溶解度，降低放电产物对于电极活性位点的钝化程度，提高其实际放电比能量。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例1制备得到的高氟化锂和硫化锂溶解度电解液在25℃和
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20℃条件下的照片；
[0022]图2是本专利技术实施例1制备得到的高氟化锂和硫化锂溶解度电解液和1MLiPF6
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EC/DMC电解液分别注入到锂
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六氟化硫电池后在25℃条件下的放电曲线；
[0023]图3是本专利技术实施例1制备得到的高氟化锂和硫化锂溶解度电解液和1MLiPF6
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EC/DMC电解液分别注入到锂
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六氟化硫(SF6
││
Li)电池充分放电后正极的SEM图片，图3(a)为实施例1制备得到的电解液，图3(b)为1MLiPF6
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EC/DMC电解液。
具体实施方式
[0024]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0025]请参见附图1
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附图3，本专利技术实施例提供一种应用于锂
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六氟化硫电池的高比能有机电解液的制备方法，包括步骤：
[0026]S1：将无水硝酸锂溶解在二甲基乙酰胺(DMA)中，进行搅拌，得到第一溶液；
[0027]S2：向第一溶液中加入阴离子受体，进行搅拌，得到第二溶液；
[0028]S3：向第二溶液中加入乙二醇二甲醚(DME)，进行搅拌，得到第三溶液；
[0029]S4：向第三溶液中加入氢氟醚(BTFE)，进行搅拌，得到成品电解液。
[0030]具体地，选用二甲基乙酰胺(DMA)作为溶剂，其具有较高的DN值，可以有效地和锂离子结合，从而有效增大了氟化锂和硫化锂的溶解度，进而降低了正极活性位点的钝化程度，从而增大了锂
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六氟化硫电池的实际放电比能量；而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于锂
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六氟化硫电池的高比能有机电解液的制备方法，其特征在于，包括步骤：S1：将无水硝酸锂溶解在二甲基乙酰胺(DMA)中，进行搅拌，得到第一溶液；S2：向所述第一溶液中加入阴离子受体，进行搅拌，得到第二溶液；S3：向所述第二溶液中加入乙二醇二甲醚(DME)，进行搅拌，得到第三溶液；S4：向所述第三溶液中加入氢氟醚(BTFE)，进行搅拌，得到成品电解液。2.根据权利要求1所述的一种应用于锂
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六氟化硫电池的高比能有机电解液的制备方法，其特征在于：在所述S1步骤中，进行搅拌的转速为第一转速，搅拌时间为T1，所述第一转速为200
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400r/min，0.5h≤T1≤1h。3.根据权利要求1所述的一种应用于锂
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六氟化硫电池的高比能有机电解液的制备方法，其特征在于：在所述S2步骤中，进行搅拌的转速为第二转速，搅拌时间为T2，所述第二转速为400
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600r/min，0.5h≤T2≤1h。4.根据权利要求1所述的一种应用于锂
‑
六氟化硫电池的高比能有机电解液的制备方法，其特征在于：在所述S3步骤中，进行搅拌的转速为第三转速，搅拌时间为T3，所述第三转速为200
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300r/min，0.6h≤T3≤1h。5.根据权利要求1所述的一种应用于锂
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六氟化硫电池的高比能有机电解液的制备方法，其特征在于：在所述S4步骤中，进行搅拌的转速为第四转速，搅拌时间为T4，所述第四转速为400
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600r/min，0.3≤T4≤0.6h。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昱霖，杨芳凝，苏哓倩，米娟，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，
类型：发明
国别省市：