【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池，具体涉及电解液用组合物、电解液及其制备方法和锂离子电池。
技术介绍
1、为了促进风力、光伏等可再生能源的消纳应用，配备以磷酸铁锂电池为代表的电化学储能装置已经成为趋势。为了提升磷酸铁锂电池储能系统的运行寿命，采用比表面积更小的单颗粒石墨负极是当前的主流策略。尽管如此，在实际储能系统运行过程中，电池内部产热难以释放，容易导致温度提升，严重影响石墨负极/电解液界面的稳定性，进而造成电池产气鼓包、容量衰减等问题，仅凭借单颗粒石墨降低比表面积难以满足需求。
2、通过电解液高温添加剂来改善石墨负极/电解液界面的热稳定性是一种有效的补充手段，但当前使用的主流高温添加剂(如1,3-丙烷磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯)效果仍不够理想，实际应用过程中仍会持续发生负极/电解液界面副反应，导致电池容量跳水。此外，由于1,3-丙烷磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯成膜阻抗较大，还会在高倍率测试中加剧电池在循环过程中的产热，从而进一步导致电池高温性能恶化。为了解决上述问题，亟需开发一种能够在石墨负极表面形成高热稳定性、低阻抗的高温电解液。
3、cn117832630a公开了一种磷酸锰铁锂电池的适配电解液及锂电池，该电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂；其中，所述锂盐包括：双氟磺酰亚胺锂盐和六氟磷酸锂；所述有机溶剂包括：碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯；所述添加剂包括：碳酸亚乙烯酯、1,3丙烷磺酸内酯、硫酸乙烯酯、二氟磷酸锂以及三(三甲基硅基)磷酸酯。该技术方案对界面改善、产气抑制、循环优化有较好效果，然而其仍然存在长
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术存在的单颗粒石墨负极的高温界面稳定性差、高温循环容量衰减迅速、高温倍率性能差的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种电解液用组合物，该组合物中含有锂盐、成膜添加剂、有机溶剂和助剂；
3、其中，以所述电解液的总重量为基准，所述锂盐的含量为6-20wt％，所述成膜添加剂的含量为2-6wt％，所述有机溶剂的含量为75-90wt％，所述助剂的含量为2-10wt％；
4、所述助剂为质量比为1：0.5-2的4-碘酞腈和6-氟-烟腈的组合。
5、优选地，以所述电解液的总重量为基准，所述锂盐的含量为10-15wt％，所述成膜添加剂的含量为3-5wt％，所述有机溶剂的含量为80-83wt％，所述助剂的含量为2-5wt％。
6、优选地，所述锂盐选自六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、双氟草酸硼锂和硝酸锂中的至少两种。
7、优选情况下，所述锂盐为质量比为2-3：1：1-2的双氟磺酰亚胺锂、双氟草酸硼锂和双三氟甲基磺酰亚胺锂的组合。
8、优选地，所述成膜添加剂选自氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、1,3,6-己烷三腈、甲烷二磺酸亚甲酯、亚磷酸三(烯丙基)酯、亚磷酸三炔丙酯和氟代亚磷酸二(三甲基硅基)酯中的至少三种。
9、优选地，所述成膜添加剂为质量比为1：1-3：0.5-1.5：0.2-0.7：0.2-0.7的氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯和氟代亚磷酸二(三甲基硅基)酯的组合。
10、优选情况下，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯中的至少一种。
11、本专利技术的第二方面提供一种制备电解液的方法，该方法包括：在保护气氛下，将第一方面所述的电解液用组合物中的各组分进行接触混合，得到电解液。
12、本专利技术的第三方面提供由权利要求8所述的方法制备得到的电解液。
13、本专利技术的第四方面提供一种锂离子电池，该电池包括：正极、负极、隔膜和电解液；
14、所述电解液为第三方面所述的电解液。
15、通过上述技术方案，本专利技术至少具有以下优点：
16、本专利技术提供的电解液用组合物制得的电解液能够应用在单颗粒石墨负极的锂离子电池体系中，不仅能够显著提升单颗粒石墨负极在高温下的界面稳定性，抑制负极极化增加和产气问题，而且能够显著改善提升锂离子电池的高温循环寿命和高温倍率性能。
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1.一种电解液用组合物，其特征在于，该组合物中含有锂盐、成膜添加剂、有机溶剂和助剂；
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，以所述电解液的总重量为基准，所述锂盐的含量为10-15wt％，所述成膜添加剂的含量为3-5wt％，所述有机溶剂的含量为80-83wt％，所述助剂的含量为2-5wt％。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述锂盐选自六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、双氟草酸硼锂和硝酸锂中的至少两种。
4.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述锂盐为质量比为2-3：1：1-2的双氟磺酰亚胺锂、双氟草酸硼锂和双三氟甲基磺酰亚胺锂的组合。
5.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述成膜添加剂选自氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、1,3,6-己烷三腈、甲烷二磺酸亚甲酯、亚磷酸三(烯丙基)酯、亚磷酸三炔丙酯和氟代亚磷酸二(三甲基硅基)酯中的至少三种。
6.根据权利要求5所述的组合物，其中，所述成膜添加剂为质量比为1：1-3：0.5-1.5：0.
7.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯中的至少一种。
8.一种制备电解液的方法，其特征在于，该方法包括：在保护气氛下，将权利要求1-7中任意一项所述的电解液用组合物中的各组分进行接触混合，得到电解液。
9.由权利要求8所述的方法制备得到的电解液。
10.一种锂离子电池，其特征在于，该电池包括：正极、负极、隔膜和电解液；
...【技术特征摘要】
1.一种电解液用组合物，其特征在于，该组合物中含有锂盐、成膜添加剂、有机溶剂和助剂；
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，以所述电解液的总重量为基准，所述锂盐的含量为10-15wt％，所述成膜添加剂的含量为3-5wt％，所述有机溶剂的含量为80-83wt％，所述助剂的含量为2-5wt％。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述锂盐选自六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、双氟草酸硼锂和硝酸锂中的至少两种。
4.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述锂盐为质量比为2-3：1：1-2的双氟磺酰亚胺锂、双氟草酸硼锂和双三氟甲基磺酰亚胺锂的组合。
5.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述成膜添加剂选自氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、1,3...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵亚利，刘宇韬，陈罗甲，吕阳，陈宝辉，吴传平，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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