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() 一种用于锂电池的抗冲击电解质及其制备方法技术_技高网

一种用于锂电池的抗冲击电解质及其制备方法技术

技术编号:44243722 阅读:3 留言:0更新日期:2025-02-11 13:42
本发明专利技术公开了一种用于锂电池的抗冲击电解质及其制备方法,属于化学电源技术领域,S1:向醚类溶剂中加入1,3‑二氧戊烷(DOL),充分搅拌后得到混合溶液A;S2:将LiFSI溶解在溶液A中,搅拌得到混合溶液B;S3:向混合溶液B中加入氟代稀释剂,搅拌得到混合溶液C;S4:向混合溶液C中加入氟代碳酸乙烯酯,搅拌得到混合溶液D;S5:向混合溶液D中加入LiPF6,搅拌后得到凝胶状态的用于锂电池的抗冲击电解质。本发明专利技术的通过引入路易斯酸在电池内部原位形成抗冲击电解质,有效解决液态电解质易挥发和泄露的缺点,时拥有较好的界面接触和高的离子电导率,提升了铬基金属氧化物电池的抗冲击性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学电源,尤其是涉及一种用于锂电池的抗冲击电解质及其制备方法


技术介绍

1、锂原电池由于其高能量密度和较低的自放电率,在储能器件的应用中具有关键作用。它们已被广泛应用于特种领域、可植入设备和各种装备中。铬基金属氧化物由于其较高的理论能量密度(1210wh kg-1)、较高的理论比容量(642mah g-1)和较高的工作电压(3.0vvs.li+/li)而备受关注。

2、铬基金属氧化物正极的制备方面已经付出了巨大的努力,包括阳离子掺杂和高温烧结策略。通过阳离子掺杂合成新型阴极材料,可有效提高室温放电能力。此外,高温烧结可以进一步净化原料,从而提高电池的高温性能。然而,上述策略都需考虑额外的成本,复杂的实验操作以及对环境的不利影响。此外,目前铬基金属氧化物电池中采用的电解质大部分为液态电解质,在冲击作用下,电池易被毁坏,造成漏液和安全等问题。因此研究低成本、高安全、简易操作的抗冲击电解质具有重要意义,抗冲击电解质作为电池中传递离子的重要部分,对于提升锂原电池的安全性能具有显著效果。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的问题是一种用于锂电池的抗冲击电解质及其制备方法,有效的解决现有技术中采用液态电解质制备的电池在冲击作用下,电池易被毁坏,造成漏液和安全等问题。

2、为解决上述技术问题,本专利技术提供的技术方案是:一种用于锂电池的抗冲击电解质的制备方法,包括以下步骤:

3、s1:向醚类溶剂中加入1,3-二氧戊烷(dol),其中醚类溶剂与dol体积比为1:6-6:1,充分搅拌后得到混合溶液a;

4、s2:将lifsi溶解在溶液a中,锂盐浓度为2-6m,搅拌得到混合溶液b;

5、s3:向混合溶液b中加入氟代稀释剂,稀释剂与溶液b的体积比为1:1-1:10,搅拌得到混合溶液c;

6、s4:向混合溶液c中加入氟代碳酸乙烯酯,氟代碳酸乙烯酯与混合溶液c的体积比为1:1-1:10,搅拌得到混合溶液d;

7、s5:向混合溶液d中加入lipf6,锂盐浓度为0.05-0.6m,搅拌后得到凝胶状态的用于锂电池的抗冲击电解质。

8、所述醚类溶剂为乙二醇二甲醚(dme)、乙二醇二乙醚(dee)、乙二醇二丁醚(dbe)、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚中的一种或者多种的组合。

9、所述氟代稀释剂为1,1,2,2-四氟乙基2,2,3,3-四氟丙基醚(tte)、双(2,2,2-三氟乙基)醚(btfe)、1,2-二(1,1,2,2-四氟乙氧基)乙烷(tfee)、2,2,2-三氟丁酸乙基酯(tfeb)、3,3,3-三氟丙酸甲酯(mtfp)中的一种或者多种的组合。

10、所述lifsi为超干级别,所述醚类溶剂为超干级别,所述dol为超干级别,所述氟代碳酸乙烯酯为超干级别;步骤s1-s5均在氧浓度和水浓度均小于0.1ppm的手套箱内操作。

11、步骤s1中,以100-400r/min的转速搅拌0.1h-1h。

12、步骤s2中,以100-500r/min的转速搅拌0.2h-0.6h。

13、步骤s3中,以100-300r/min的转速搅拌0.15h-2h。

14、步骤s4中,以100-300r/min的转速搅拌0.1h-1h。

15、步骤s5中,以100-400r/min的转速搅拌0.1h-0.6h。

16、上述的制备方法制得的用于锂电池的抗冲击电解质。

17、与现有技术相比,本专利技术具有的优点和积极效果是:

18、1.采用具有低粘度和高介电常数的有机溶剂如醚类溶剂和小环状醚分子(dol)作为电解液的主溶剂,在保证锂盐高度溶解的同时具有高的离子电导率;

19、2.采用氟代稀释溶剂可以提高电解质整体的氧化稳定性,降低电池在高压下的自放电和副反应;

20、3.氟代碳酸乙烯酯有利于锂阳极界面保护层的形成,促进锂离子的传输和扩散,提高了电池的电化学性能;lipf6作为路易斯酸引发dol进行开环聚合,形成抗冲击电解质,解决了电解液难以抗冲击造成电池的泄露和安全等问题。

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【技术保护点】

1.一种用于锂电池的抗冲击电解质的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述用于锂电池的抗冲击电解质的制备方法,其特征在于,所述醚类溶剂为乙二醇二甲醚(DME)、乙二醇二乙醚(DEE)、乙二醇二丁醚(DBE)、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚中的一种或者多种的组合。

3.根据权利要求1所述用于锂电池的抗冲击电解质的制备方法,其特征在于,所述氟代稀释剂为1,1,2,2-四氟乙基2,2,3,3-四氟丙基醚(TTE)、双(2,2,2-三氟乙基)醚(BTFE)、1,2-二(1,1,2,2-四氟乙氧基)乙烷(TFEE)、2,2,2-三氟丁酸乙基酯(TFEB)、3,3,3-三氟丙酸甲酯(MTFP)中的一种或者多种的组合。

4.根据权利要求1所述用于锂电池的抗冲击电解质的制备方法,其特征在于,所述LiFSI为超干级别,所述醚类溶剂为超干级别,所述DOL为超干级别,所述氟代碳酸乙烯酯为超干级别;步骤S1-S5均在氧浓度和水浓度均小于0.1ppm的手套箱内操作。

5.根据权利要求1所述用于锂电池的抗冲击电解质的制备方法,其特征在于,步骤S1中,以100-400r/min的转速搅拌0.1h-1h。

6.根据权利要求1所述用于锂电池的抗冲击电解质的制备方法,其特征在于,步骤S2中,以100-500r/min的转速搅拌0.2h-0.6h。

7.根据权利要求1所述用于锂电池的抗冲击电解质的制备方法,其特征在于,步骤S3中,以100-300r/min的转速搅拌0.15h-2h。

8.根据权利要求1所述用于锂电池的抗冲击电解质的制备方法,其特征在于,步骤S4中,以100-300r/min的转速搅拌0.1h-1h。

9.根据权利要求1所述用于锂电池的抗冲击电解质的制备方法,其特征在于,步骤S5中,以100-400r/min的转速搅拌0.1h-0.6h。

10.如权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的用于锂电池的抗冲击电解质。

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【技术特征摘要】

1.一种用于锂电池的抗冲击电解质的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述用于锂电池的抗冲击电解质的制备方法,其特征在于,所述醚类溶剂为乙二醇二甲醚(dme)、乙二醇二乙醚(dee)、乙二醇二丁醚(dbe)、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚中的一种或者多种的组合。

3.根据权利要求1所述用于锂电池的抗冲击电解质的制备方法,其特征在于,所述氟代稀释剂为1,1,2,2-四氟乙基2,2,3,3-四氟丙基醚(tte)、双(2,2,2-三氟乙基)醚(btfe)、1,2-二(1,1,2,2-四氟乙氧基)乙烷(tfee)、2,2,2-三氟丁酸乙基酯(tfeb)、3,3,3-三氟丙酸甲酯(mtfp)中的一种或者多种的组合。

4.根据权利要求1所述用于锂电池的抗冲击电解质的制备方法,其特征在于,所述lifsi为超干级别,所述醚类溶剂为超干级别,所述dol为超干级别,所述氟代碳酸乙烯酯为超干级别;步骤s1-s5均在氧浓度和水浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员:纪伟伟高鹏王赫孟占昆邓朝文
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:

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