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() 一种锂离子电池电解液及锂离子电池制造技术_技高网

一种锂离子电池电解液及锂离子电池制造技术

技术编号:41905253 阅读:13 留言:0更新日期:2024-07-05 14:10
本发明专利技术公开了一种锂离子电池电解液及锂离子电池。所述锂离子电池电解液,包括有机溶剂和锂盐,所述有机溶剂包括亚硫酸酯类化合物与氟代碳酸酯类化合物的组合,并且,所述亚硫酸酯类化合物与氟代碳酸酯类化合物的体积比为1∶9~9∶1。本发明专利技术提供的电解液体系在低浓度锂盐浓度下采用亚硫酸酯类和氟代碳酸酯类作为溶剂,实现了使用高电压8系高镍三元正极的锂离子电池在常温能实现快充效果,并在80℃高温下稳定运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池,具体涉及一种锂离子电池电解液及锂离子电池


技术介绍

1、锂离子电池的应用领域已经从消费电子逐渐拓展到电动汽车、大规模清洁能源接入、国防安全及特种应用等场景,正在逐渐继续为社会经济的可持续发展做出重要贡献。但随着应用场景的不断拓展,对锂离子电池的性能提出了更高的要求,例如更高的能量密度、更长的循环和寿命、更可靠的安全性及更宽的使用温度范围等,这些需求不断推动锂离子电池技术的不断进步和发展。

2、目前商品化的锂离子电池所采用的电解液主要由挥发性高、燃点低且熔点高的碳酸酯溶剂和热分解温度低的lipf6作为锂盐。但是lipf6热稳定性差,在高于60℃后会发生明显的分解,生成五氟化磷(pf5)和氟化锂(lif),其中pf5具有较强的路易斯酸性,会与溶剂分子中氧原子的孤对电子相互作用,溶剂就会发生分解反应,lif会增大界面阻抗,影响电池性能。并且lipf6对水非常敏感,遇水可反应生成氢氟酸(hf),腐蚀电极材料,限制了电解液的高温应用范围。

3、综上所述,目前使用常规的电解液体系(1m lipf6 ec/dmc)以及碳酸酯类电解液体系的锂离子电池在超过80℃的高温下无法正常工作。并且,碳酸酯类电解液在超过4.5v的高电压及高温下无法稳定运行。

4、因此,亟需开发热稳定性好、高温性能优异的电解液。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于提供一种低浓度高温高压和常温快充锂离子电池电解液及锂离子电池,以克服现有技术中的不足。

2、为实现前述专利技术目的,本专利技术采用的技术方案包括:

3、本专利技术实施例提供了一种锂离子电池电解液,包括有机溶剂和锂盐,所述有机溶剂包括亚硫酸酯类化合物与氟代碳酸酯类化合物的组合,并且,所述亚硫酸酯类化合物与氟代碳酸酯类化合物的体积比为1∶9~9∶1。

4、本专利技术实施例还提供了前述的锂离子电池电解液的制备方法,其包括:使亚硫酸酯类化合物、氟代碳酸酯类化合物与锂盐均匀混合,静置,获得所述锂离子电池电解液。

5、本专利技术实施例还提供了一种锂离子电池,包括正极、负极和电解液,其中,所述电解液采用前述的锂离子电池电解液。

6、与现有技术相比,本专利技术的有益效果包括:

7、本专利技术提供的电解液体系在低浓度锂盐浓度下采用亚硫酸酯类和氟代碳酸酯类作为溶剂,实现了使用高电压8系高镍三元正极的锂离子电池在常温能实现快充效果,并在80℃高温下稳定运行。

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【技术保护点】

1.一种锂离子电池电解液,包括有机溶剂和锂盐,其特征在于:所述有机溶剂包括亚硫酸酯类化合物与氟代碳酸酯类化合物的组合,并且,所述亚硫酸酯类化合物与氟代碳酸酯类化合物的体积比为1∶9~9∶1。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液,其特征在于:所述亚硫酸酯类化合物包括亚硫酸二乙酯、亚硫酸二甲酯中的任意一种或两种的组合。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液,其特征在于:所述氟代碳酸酯类化合物包括氟代碳酸乙烯酯、甲基三氟乙基碳酸酯、二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯、2,2,2-三氟乙基碳酸乙酯、双氟碳酸乙烯酯中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池电解液,其特征在于:所述氟代碳酸酯类化合物包括双氟碳酸乙烯酯。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液,其特征在于:所述锂盐包括二氟草酸硼酸锂。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液,其特征在于:所述锂离子电池电解液中锂盐的浓度为0.4~0.8mol/L。

7.如权利要求1-6中任一项所述的锂离子电池电解液的制备方法,其特征在于,包括:使亚硫酸酯类化合物、氟代碳酸酯类化合物与锂盐均匀混合,静置6h以上,获得所述锂离子电池电解液。

8.一种锂离子电池,包括正极、负极和电解液,其特征在于:所述电解液为权利要求1-6中任一项所述的锂离子电池电解液。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池,其特征在于:所述正极包括钴酸锂正极片、磷酸铁锂正极片、NCM811正极片中的任意一种;和/或,所述负极包括石墨、锂金属片中的任意一种;和/或,所述负极的厚度为0.2~0.3mm。

10.根据权利要求8所述的锂离子电池,其特征在于:所述锂离子电池能够在80℃高温下稳定运行。

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【技术特征摘要】

1.一种锂离子电池电解液,包括有机溶剂和锂盐,其特征在于:所述有机溶剂包括亚硫酸酯类化合物与氟代碳酸酯类化合物的组合,并且,所述亚硫酸酯类化合物与氟代碳酸酯类化合物的体积比为1∶9~9∶1。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液,其特征在于:所述亚硫酸酯类化合物包括亚硫酸二乙酯、亚硫酸二甲酯中的任意一种或两种的组合。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液,其特征在于:所述氟代碳酸酯类化合物包括氟代碳酸乙烯酯、甲基三氟乙基碳酸酯、二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯、2,2,2-三氟乙基碳酸乙酯、双氟碳酸乙烯酯中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池电解液,其特征在于:所述氟代碳酸酯类化合物包括双氟碳酸乙烯酯。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液,其特征在于:所述锂盐包括二氟草酸硼酸锂。...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭美兰夏永高
申请(专利权)人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所
类型:发明
国别省市:

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