System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 电解液、二次电池及用电装置制造方法及图纸_技高网

电解液、二次电池及用电装置制造方法及图纸

技术编号:41575580 阅读:3 留言:0更新日期:2024-06-06 23:53
本申请公开了一种电解液、二次电池以及用电装置,涉及电池技术领域。本申请中的所述电解液包括氟醚类溶剂、吡咯型离子液体以及磷腈类溶剂。本申请中的电解液用于二次用电装置时具有抑制锂金属负极枝晶生长的作用,且本征阻燃,从而同时提升锂金属二次电池循环寿命和安全性能,且适配于现有电池工艺体系,具有方便经济的特点。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池,尤其涉及一种电解液、二次电池及用电装置


技术介绍

1、锂金属同时具有最低的电化学电位(-3.04v vs. she)、超高的理论比容量(3860mah·g-1)和低密度(0.534 g·cm-3),是作为下一代高能密度电池的理想阳极。

2、然而,其在实际应用中遇到了巨大的障碍:一方面,锂金属在商业电解液中无法生成稳定的sei,不均匀锂沉积导致枝晶和死锂持续增长,不断消耗电解液和活性锂,造成低库仑效率和循环寿命;另一方面,持续生长的枝晶易刺穿隔膜导致电池内部短路并释放大量热量,而有机商业电解液含有大量可燃的非水有机溶剂进一步加剧电池的燃烧甚至爆炸。因此,急需开发一种适用于二次电池的电解液。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请提供一种电解液、二次电池及用电装置,该电解液具有抑制锂金属负极枝晶生长的作用,且本征阻燃。

2、本申请第一方面提供一种电解液,所述电解液包括氟醚类溶剂、吡咯型离子液体以及磷腈类溶剂。

3、在本申请一些实施例中,所述磷腈类溶剂包括氟代磷腈;

4、和/或,所述磷腈类溶剂占所述电解液的质量百分比为0.1%~20%;

5、和/或,所述吡咯型离子液体占所述电解液的质量百分比为5%~60%。

6、在本申请一些实施例中,所述氟醚类溶剂占所述电解液的质量百分比为5%~60%;

7、和/或,所述磷腈类溶剂包括六氟环三磷腈、乙氧基五氟环三磷腈、苯氧基五氟环三磷腈中的至少一种;

8、和/或,所述电解液的粘度为2.0 cp~8.5 cp;

9、和/或,所述电解液的导电率为5.0 ms/cm~8.5 ms/cm。

10、在本申请一些实施例中,所述氟醚类溶剂选自1,1,2,2-四氟乙基乙醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙醚、1,1,2,3,3,3-六氟丙基-2,2,2-三氟乙醚、1h,1h,5h-辛氟戊基-1,1,2,2-四氟乙醚、双(2,2,3,3-四氟丙基)醚中的至少一种。

11、在本申请一些实施例中,所述吡咯型离子液体的阳离子包括式1所示的结构,

12、式1,

13、其中,r1和r2各自独立地选自甲基、乙基、正丙基、正丁基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、丙氧基乙基中的一种;

14、和/或,所述吡咯型离子液体的阴离子包括双氟磺酰亚胺阴离子、双三氟甲磺酰亚胺阴离子、三氟甲烷磺酸根阴离子、二腈胺根阴离子、四氟硼酸根阴离子、六氟磷酸根阴离子、高氯酸根阴离子、二草酸硼酸根阴离子、二氟草酸硼酸根阴离子中的一种或多种。

15、在本申请一些实施例中,所述电解液还包括锂盐,所述锂盐占所述电解液的质量百分比为5%~40%;

16、和/或,所述电解液还包括锂盐,所述电解液中锂盐的浓度大于3.0 m/l。

17、在本申请一些实施例中,所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、高氯酸锂、双三氟甲基磺酸亚酰胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂及2,2,2-(三氟甲基)磺酰基-n-氰胺锂中的至少一种。

18、在本申请一些实施例中,所述电解液还包括醚类溶剂,所述醚类溶剂选自乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙氧基甲烷、双(2-甲氧基乙基)醚、1,4-二氧六环、1,3-二氧五环及四氢呋喃中的任意一种或至少两种的组合。

19、本申请第二方面提供一种二次电池,所述二次电池包括正极、负极和所述的电解液;所述负极包括锂金属、锂合金中的至少一种。

20、本申请第三方面提供一种用电装置,所述用电装置包括所述的电解液。

21、本申请第四方面提供一种用电装置,所述用电装置包括所述的二次电池。

22、有益效果:

23、本专利技术中提供了一种电解液,该电解液用于二次用电装置时具有抑制锂金属负极枝晶生长的作用,且本征阻燃,从而同时提升锂金属二次电池循环寿命和安全性能。

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【技术保护点】

1.一种电解液,其特征在于,所述电解液包括氟醚类溶剂、吡咯型离子液体以及磷腈类溶剂。

2.如权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述磷腈类溶剂包括氟代磷腈;

3.如权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述氟醚类溶剂占所述电解液的质量百分比为5%~60%;

4.如权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述氟醚类溶剂选自1,1,2,2-四氟乙基乙醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙醚、1,1,2,3,3,3-六氟丙基-2,2,2-三氟乙醚、1H,1H,5H-辛氟戊基-1,1,2,2-四氟乙醚、双(2,2,3,3-四氟丙基)醚中的至少一种。

5.如权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述吡咯型离子液体的阳离子包括式1所示的结构,

6.如权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述电解液还包括锂盐,所述锂盐占所述电解液的质量百分比为5%~40%;

7.如权利要求6所述的电解液,其特征在于,所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、高氯酸锂、双三氟甲基磺酸亚酰胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂及2,2,2-(三氟甲基)磺酰基-N-氰胺锂中的至少一种。

8.如权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述电解液还包括醚类溶剂,所述醚类溶剂选自乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙氧基甲烷、双(2-甲氧基乙基)醚、1,4-二氧六环、1,3-二氧五环及四氢呋喃中的任意一种或至少两种的组合。

9.一种二次电池,其特征在于,所述二次电池包括正极、负极和权利要求1至8任一项所述的电解液;所述负极包括锂金属、锂合金中的至少一种。

10.一种用电装置,其特征在于,所述用电装置包括权利要求1至8任一项所述的电解液;或者,所述用电装置包括权利要求9所述的二次电池。

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【技术特征摘要】

1.一种电解液,其特征在于,所述电解液包括氟醚类溶剂、吡咯型离子液体以及磷腈类溶剂。

2.如权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述磷腈类溶剂包括氟代磷腈;

3.如权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述氟醚类溶剂占所述电解液的质量百分比为5%~60%;

4.如权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述氟醚类溶剂选自1,1,2,2-四氟乙基乙醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙醚、1,1,2,3,3,3-六氟丙基-2,2,2-三氟乙醚、1h,1h,5h-辛氟戊基-1,1,2,2-四氟乙醚、双(2,2,3,3-四氟丙基)醚中的至少一种。

5.如权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述吡咯型离子液体的阳离子包括式1所示的结构,

6.如权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述电解液还包括锂...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈霖郭佳幸
申请(专利权)人:深圳欣界能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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