[發明專利]一種尖晶石結構鎳錳酸鋰鋰離子電池的電解液及制備方法

有效

• 申請號: 201710072856.3
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN106816635B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 沈智;何鵬飛;鄭擁軍;陳建華;肖毅;陳恩賜
• 申請（專利權）人: 湖南鋰順能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0569
• 分類號: H01M10/0569;H01M10/0568;H01M10/0567;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種尖晶石結構鎳錳酸鋰鋰離子電池的電解液，其特征在于，所述電解液包括：

有機溶劑30-60質量份；

鋰鹽5-15質量份；

離子液體15-30質量份；

添加劑5-10質量份；

所述離子液體的陰離子具有如下結構：

所述離子液體的陽離子為季銨離子、哌啶離子、吡咯離子、季鏻離子、吡唑離子以及咪唑離子中的至少一種。

2.根據權利要求1所述的尖晶石結構鎳錳酸鋰鋰離子電池的電解液，其特征在于，所述添加劑包括：

碳酸亞乙烯酯和乙烯基碳酸亞乙烯酯中的至少一種；

六甲基二硅胺烷、七甲基二硅胺烷、亞磷酸三苯酯和亞磷酸三甲酯中的至少一種；

以及聯苯、環己基苯和苯二甲醚中的至少一種。

3.根據權利要求2所述的尖晶石結構鎳錳酸鋰鋰離子電池的電解液，其特征在于，所述季銨離子的結構式為：

所述哌啶離子的結構式為：

所述吡咯離子的結構式為：

所述季鏻離子的結構式為：

所述吡唑離子的結構式為：

所述咪唑離子的結構式為：

其中，R₁～R₄和R₁₈～R₂₁各自獨立地為碳原子數為1～8的烷基或取代烷基；R₅、R₆、R₁₂、R₁₃、R₂₆、R₃₁各自獨立地為碳原子數為1～6的烷基；R₇～R₁₁、R₁₄～R₁₇、R₂₂～R₂₅、R₂₇～R₃₀各自獨立地為氫原子、鹵素原子或碳原子數為1～6的烷基或取代烷基。

4.根據權利要求1所述的尖晶石結構鎳錳酸鋰鋰離子電池的電解液，其特征在于，所述有機溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二丁酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸乙丁酯以及含氟碳酸酯中的一種或幾種。

5.根據權利要求4所述的尖晶石結構鎳錳酸鋰鋰離子電池的電解液，其特征在于，所述含氟碳酸酯的結構式為：

其中，Rh為H或碳氫鏈基團、Rf為H(CF₂CF₂)_n1CH₂^—、F(CF₂CF₂)_n2CH₂CH₂^—或CF₃CF₂CF₂O(CF(CF₃)CF₂O)_n3CF(CF₃)CH₂^—，n₁、n₂為正整數，n₃為非負整數。

6.根據權利要求1所述的尖晶石結構鎳錳酸鋰鋰離子電池的電解液，其特征在于，所述鋰鹽包括六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、高氯酸鋰、三氟甲基磺酸鋰、氯化鋰、碘化鋰、鋁酸鋰、六氟砷酸鋰和氟代磺酰亞胺鋰中的一種或幾種。

7.一種尖晶石結構鎳錳酸鋰鋰離子電池電解液的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

稱取有機溶劑和離子液體，在濕度小于8ppm、溫度為25±1℃的環境下，將所述有機溶劑和所述離子液體攪拌均勻，得到非水有機溶劑；

稱取鋰鹽，將所述鋰鹽緩慢加入至所述非水有機溶劑中，攪拌至鋰鹽完全溶解；

稱取添加劑，將所述添加劑緩慢加入至溶解有鋰鹽的非水有機溶劑中，攪拌，靜置，得到尖晶石結構鎳錳酸鋰鋰離子電池電解液；

所述離子液體的陰離子具有如下結構：

所述離子液體的陽離子為季銨離子、哌啶離子、吡咯離子、季鏻離子、吡唑離子以及咪唑離子中的至少一種。