【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池，尤其涉及一种基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液及其制备方法与应用。
技术介绍
1、目前，锂离子电池因具有电压高、比容量大和循环寿命长等诸多特点，使其在新能源领域中表现出独特的优势，是目前应用较为广泛的动力与储能电源。尽管锂离子电池的应用场景已经十分广泛，但我国幅员辽阔，加之技术进步迅猛，锂离子电池的应用场景进一步扩大。因此，开发一款能够在高温(>100℃)及低温(-40℃)工况条件下服役的“宽温区”锂离子电池引起了广泛关注。
2、电解液作为组成电池的关键材料之一，其承担着离子导电、保护电池等作用，在传输锂离子的同时还可以防止电池工作时内部出现过热、过压、过充等不良使用情况，以保证电池的正常运行。但低温运行时，电解液流动性将降低；当工作环境温度降至熔点以下时，电解液还将发生凝固，降低工作效率的同时也给电池运行造成较大的安全隐患。高温下运行则会导致电解液中副反应的发生，高于电解液分解温度时则会发生分解，同样不利于电池正常工作。
3、电解质工程作为电化学中电池改性的一项重要工作，提出了诸如固态电解质、离子液体、高浓度电解质、低共熔电解质等新概念高安全性电解质，在电池宽温区应用领域具有较大的发展潜力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液及其制备方法与应用，解决现有电解液无法在宽温工况条件下服役的问题。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
4、所述分子塑晶添加剂为2-甲基咪唑、新戊二醇、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-羟甲基-1,3-丙二醇、2-羟甲基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇、三(羟甲基)氨基甲烷或季戊四醇。
5、优选的，在所述基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液中，所述电解质锂盐为双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂或双全氟乙磺酰亚胺锂。
6、优选的，在所述基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液中，所述分子塑晶添加剂的摩尔分数为60～80％，所述电解质锂盐的摩尔分数为40～20％。
7、本专利技术还提供了一种基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液的制备方法，包括以下步骤：
8、将分子塑晶添加剂与电解质锂盐混合，得到基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液。
9、优选的，在所述基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液的制备方法中，所述混合具体为在油浴条件下混合。
10、优选的，在所述基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液的制备方法中，所述混合的温度为70～85℃，所述混合的时间为40～50min。
11、优选的，在所述基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液的制备方法中，所述混合的搅拌转速为100～600rpm。
12、本专利技术还提供了一种基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液在锂离子电池中的应用，所述基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液应用的温度范围为-76～163℃。
13、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
14、(1)本专利技术的原料选择(分子塑晶添加剂与电解质锂盐)及其摩尔配比、合成的工艺参数均不是现有电解液相关技术中公开的；
15、(2)本专利技术得到的低共熔电解液具有以下特点：①相比于纯物质，本专利技术涉及的低共熔电解液在-100℃～150℃加热-冷却时无融化峰和凝固峰出现，仅发生玻璃化转变，物相存在状态较为稳定；②极低的玻璃化转变温度；③较高的热稳定性。上述特点可以使锂离子电池在低温工况条件下工作时电解液不发生凝固，在较高温工况条件下工作时电解液不发生分解，仍保有一定的服役能力，可拓宽相应锂离子电池的服役温度区间范围；
16、(3)在本专利技术中，组元的热稳定性对电解质的热稳定性起到决定性作用，所用原料中，双三氟甲磺酰亚胺锂的温度稳定性最好，与分子塑晶型醇及其衍生物或2-甲基咪唑混合制备成电解液后，依靠体系分子间的相互作用力总体减弱和体系熵增从而引发低共熔效应，电解液的热稳定性相较于醇及其衍生物或2-甲基咪唑的稳定性有所提升；
17、(4)本专利技术制备的低共熔电解液在引入醇及其衍生物或2-甲基咪唑后，由于原料价格较为便宜，可以在一定程度上降低电解液的制备成本，同时还具有制备工艺简单、不易燃、不易挥发的优点；
18、(5)将本专利技术的电解质锂盐替换为其他的电解质金属盐，还可进一步拓展到相应的金属电池或金属离子电池中，如钠、钾、镁、铝、铁、锌、钙等。
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1.一种基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液，其特征在于，包含以下摩尔分数的原料：分子塑晶添加剂40～80％，电解质锂盐60～20％；
2.如权利要求1所述的基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液，其特征在于，所述电解质锂盐为双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂或双全氟乙磺酰亚胺锂。
3.如权利要求1或2所述的基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液，其特征在于，所述分子塑晶添加剂的摩尔分数为60～80％，所述电解质锂盐的摩尔分数为40～20％。
4.权利要求1～3任一项所述的基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液的制备方法，其特征在于，所述混合具体为在油浴条件下混合。
6.如权利要求4或5所述的基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液的制备方法，其特征在于，所述混合的温度为70～85℃，所述混合的时间为40～50min。
7.如权利要求6所述的基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液的制备方法，其特征在于，所述混合的搅拌转速为1
8.权利要求1～3任一项所述的基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液或权利要求4～7任一项所述的基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液的制备方法制备得到的基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液在锂离子电池中的应用，其特征在于，所述基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液应用的温度范围为-76～163℃。
...【技术特征摘要】
1.一种基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液，其特征在于，包含以下摩尔分数的原料：分子塑晶添加剂40～80％，电解质锂盐60～20％；
2.如权利要求1所述的基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液，其特征在于，所述电解质锂盐为双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂或双全氟乙磺酰亚胺锂。
3.如权利要求1或2所述的基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液，其特征在于，所述分子塑晶添加剂的摩尔分数为60～80％，所述电解质锂盐的摩尔分数为40～20％。
4.权利要求1～3任一项所述的基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的基于分子塑晶的低共熔锂离子电池电解液的制备...
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