【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池，特别涉及一种高倍率稳定非水电解液及包含其的锂电池。
技术介绍
1、自二十世纪七十年代初期提出可充放锂电池的概念，至锂离子电池自诞生并被商品化以来，由于其优越的性能，迅速成为先进能源、材料、及电化学等多学科的研究热点，并被广泛应用于笔记本电脑、手机、数码相机、mp3播放器等小型电子设备及医疗器械，作为驱动电源。非水电解质是锂电池的关键材料之一，其综合性能(如化学和电化学稳定性，高低温性能等)直接影响二次锂电池的使用。应用于可充放电锂(离子)电池的非水电解质溶液，一般应满足以下要求：(1)离子电导率高，一般应达到10-3s/cm；(2)锂离子迁移数高，以获得高的锂离子电导率；(3)电化学窗口宽，即满足锂离子在正、负极的可逆嵌入和脱出，而电解质不发生化学或电化学分解；(4)热稳定性高，在较宽的工作温度范围内不发生化学或电化学分解；(5)化学稳定性高，即与电池体系的电极材料如正极、负极、集流体、粘结剂、导电剂和隔膜等不发生化学反应；(6)具有较低的界面转移电阻；(7)与目前主要使用的正负极材料兼容性好；(8)无毒、无污染、使用安全，最好能生物降解；(9)容易制备，成本低。
2、然而，传统的锂电池电解质溶液可能无法满足上述要求。因此，需要一种用于锂电池的能够改善锂电池使用寿命和储存性能的非水电解质，同时保持其良好性能。
技术实现思路
1、为解决以上技术问题，本专利技术提供一种高倍率稳定非水电解液及包含其的锂电池，以解决有效提高锂离子在电解液和电极界面的迁移速
2、本专利技术采用的技术方案如下：一种高倍率稳定非水电解液，关键在于由以下质量份数的原料组成：锂盐11-19份、室温离子液体电解质55-75份、复合添加剂6-21份；
3、所述室温离子液体电解质由质量比为1：（0.1-0.5）的季铵盐阳离子液体和共溶剂组成；
4、所述复合添加剂由以下质量分数的原料组成：
5、乙烯基亚硫酸乙烯酯7-35%、氟代烷基硼化物5-28%、磷酸三异丙基苯酯11-20%、环己基苯8-26%、纳米碳酸锂1-14%。
6、优选的，所述原料的质量份数为：锂盐13份、室温离子液体电解质63份、复合添加剂15份；所述室温离子液体电解质由质量比为1：0.2的季铵盐阳离子液体和溶剂组成。
7、优选的，所述复合添加剂中：乙烯基亚硫酸乙烯酯32%、氟代烷基硼化物24%、磷酸三异丙基苯酯15%、环己基苯18%、纳米碳酸锂11%。
8、优选的，所述季铵盐阳离子液体的阳离子为[(ch3)3nc6h13]+，阴离子为[n(cf3so2)2]-、[bf4]-、[cf3so2]-、[c(cf3so2)3]-中的一种或两种以上。
9、优选的，所述共溶剂的成分及其相应的百分含量为：碳酸乙烯酯10-30%、碳酸甲乙酯20-45%、4-三氟甲基碳酸乙烯酯8-25%、二氟乙酸乙酯12-20%。
10、优选的，所述纳米碳酸锂采用以下方法制得：将分散剂加入摩尔浓度为0.5-4mol/l的氢氧化锂水溶液中，所述分散剂与锂离子的质量比为（0.9-1.7）：100，室温下，搅拌均匀得到锂离子前驱体，然后将二氧化碳气体通入锂离子前驱体中进行接触反应，反应体系中碳酸根离子与锂离子的摩尔比为（0.8-1.5）：1，接触温度为55-85℃，接触时间为18-30h，控制ph为8.9-9.1，接触反应完成后，将反应产物在室温下静置5-12h，再过滤分离出沉淀物，对沉淀物进行纯水洗涤、干燥及研磨，得到纳米碳酸锂。
11、优选的，所述分散剂为乙酰乙酸乙酯、对甲苯磺酸酯、三乙胺、三溴苯胺中的一种或两种以上的混合物。
12、优选的，所述锂盐为lipf6、liasf6、liso3cf3、libf4的任一种或两种以上的混合物。
13、优选的，所述氟代烷基硼化物为(c6h3f)o2b(c6h3f2)、(c6f4)o2b(c6f5) 的任一种或两种以上的混合物。
14、一种锂电池，包括阳极、阴极和集流片，关键在于：所述锂电池还包括以上任一项所述的高倍率稳定非水电解液。
15、有益效果：与现有技术相比，本专利技术提供了一种高倍率稳定非水电解液及包含其的锂电池，采用离子液体取代传统有机溶剂，具有无挥发性、不可燃、导电性好、化学窗口宽等优点，不仅能拓宽电池的工作温度范围，对金属锂的稳定性好，还可以提高电池在高功率密度下的安全性，消除电池的安全隐患；通过各种功能性的添加剂进行复配，改善锂离子电池负极固体相界面膜（sei 膜）的结构，改善电池整体稳定性，提高电池整体的时间寿命，提高电解液与负极的兼容程度，改善电池循环提高使用寿命；纳米碳酸锂粒径小于80nm，纯度高，分布均匀，晶型较好，能有效改善电池的各项性能和提高电池容量。本专利技术提高了锂离子对电导率的贡献率和锂离子在电解液及sei膜中的迁移速率，电解液的电导率达到9.8-11.5ms/cm，大幅提高了锂电池的功率。
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1.一种高倍率稳定非水电解液，其特征在于由以下质量份数的原料组成：锂盐11-19份、室温离子液体电解质55-75份、复合添加剂6-21份；
2.根据权利要求1所述的高倍率稳定非水电解液，其特征在于：所述原料的质量份数为：锂盐13份、室温离子液体电解质60份、复合添加剂15份；所述室温离子液体电解质由质量比为1：0.2的季铵盐阳离子液体和溶剂组成。
3.根据权利要求1或2所述的高倍率稳定非水电解液，其特征在于所述复合添加剂中：乙烯基亚硫酸乙烯酯32%、氟代烷基硼化物24%、磷酸三异丙基苯酯15%、环己基苯18%、纳米碳酸锂11%。
4.根据权利要求3所述的高倍率稳定非水电解液，其特征在于：所述季铵盐阳离子液体的阳离子为[(CH3)3NC6H13]+，阴离子为[N(CF3SO2)2]-、[BF4]-、[CF3SO2]-、[C(CF3SO2)3]-中的一种或两种以上。
5.根据权利要求1或4所述的高倍率稳定非水电解液，其特征在于：所述共溶剂的成分及其相应的百分含量为：碳酸乙烯酯10-30%、碳酸甲乙酯20-45%、4-三氟甲基碳酸乙烯酯8
6.根据权利要求5所述的高倍率稳定非水电解液，其特征在于所述纳米碳酸锂采用以下方法制得：将分散剂加入摩尔浓度为0.5-4mol/L的氢氧化锂水溶液中，所述分散剂与锂离子的质量比为（0.9-1.7）：100，室温下，搅拌均匀得到锂离子前驱体，然后将二氧化碳气体通入锂离子前驱体中进行接触反应，反应体系中碳酸根离子与锂离子的摩尔比为（0.8-1.5）：1，接触温度为55-85℃，接触时间为18-30h，控制PH为8.9-9.1，接触反应完成后，将反应产物在室温下静置5-12h，再过滤分离出沉淀物，对沉淀物进行纯水洗涤、干燥及研磨，得到纳米碳酸锂。
7.根据权利要求6所述的高倍率稳定非水电解液，其特征在于：所述分散剂为乙酰乙酸乙酯、对甲苯磺酸酯、三乙胺、三溴苯胺中的一种或两种以上的混合物。
8.根据权利要求1、4或7任一项所述的高倍率稳定非水电解液，其特征在于：所述锂盐为LiPF6、LiAsF6、LiSO3CF3、LiBF4的任一种或两种以上的混合物。
9.根据权利要求8所述的高倍率稳定非水电解液，其特征在于：所述氟代烷基硼化物为(C6H3F)O2B(C6H3F2)、(C6F4)O2B(C6F5) 的任一种或两种以上的混合物。
10.一种锂电池，包括阳极、阴极和集流片，其特征在于：所述锂电池还包括权利要求1-9中任一项所述的高倍率稳定非水电解液。
...【技术特征摘要】
1.一种高倍率稳定非水电解液，其特征在于由以下质量份数的原料组成：锂盐11-19份、室温离子液体电解质55-75份、复合添加剂6-21份；
2.根据权利要求1所述的高倍率稳定非水电解液，其特征在于：所述原料的质量份数为：锂盐13份、室温离子液体电解质60份、复合添加剂15份；所述室温离子液体电解质由质量比为1：0.2的季铵盐阳离子液体和溶剂组成。
3.根据权利要求1或2所述的高倍率稳定非水电解液，其特征在于所述复合添加剂中：乙烯基亚硫酸乙烯酯32%、氟代烷基硼化物24%、磷酸三异丙基苯酯15%、环己基苯18%、纳米碳酸锂11%。
4.根据权利要求3所述的高倍率稳定非水电解液，其特征在于：所述季铵盐阳离子液体的阳离子为[(ch3)3nc6h13]+，阴离子为[n(cf3so2)2]-、[bf4]-、[cf3so2]-、[c(cf3so2)3]-中的一种或两种以上。
5.根据权利要求1或4所述的高倍率稳定非水电解液，其特征在于：所述共溶剂的成分及其相应的百分含量为：碳酸乙烯酯10-30%、碳酸甲乙酯20-45%、4-三氟甲基碳酸乙烯酯8-25%、二氟乙酸乙酯12-20%。
6.根据权利要求5所述的高倍率稳定非水电解液，其特征在于所述纳米碳酸锂采用以下方...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁朝勇，袁朝明，严学庆，
申请(专利权)人：江苏欧力特能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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