[發(fā)明專利]低共熔體電解質(zhì)及其在二次鋅電池中的應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710979639.2
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107768741B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設計）人: 崔光磊;趙井文;董杉木;吳天元
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: H01M10/36
• 分類號: H01M10/36
• 代理公司: 21002 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 李穎;周秀梅

1.一種低共熔體電解質(zhì)，其特征在于：低共熔體電解質(zhì)為含酰胺基的化合物、可電離的有機金屬鹽、無機堿和添加劑；

其中，

含酰胺基的化合物在低共熔體電解質(zhì)中的質(zhì)量分數(shù)為5-90％；

可電離的金屬鹽在低共熔體電解質(zhì)中的質(zhì)量分數(shù)為0.1-80％；

無機堿在低共熔體電解質(zhì)中的質(zhì)量分數(shù)為0-60％；

添加劑在低共熔體電解質(zhì)中的質(zhì)量分數(shù)為0-10％；

所述的可電離的有機金屬鹽為有機鋅鹽、有機鋅鹽與有機鋰鹽的混合鹽或有機鋅鹽與有機鈉鹽的混合鹽；

所述的有機鋅鹽為三氟甲基磺酸鋅、二氰胺鋅、雙(三氟甲基磺酰)亞胺鋅、雙(三氟乙基磺酰)亞胺鋅、雙氟磺酰亞胺鋅、氟硼酸鋅、六氟磷酸鋅的一種或者幾種；

所述的有機鋰鹽為三氟甲基磺酸鋰、二氰胺鋰、雙(三氟甲基磺酰)亞胺鋰、雙(三氟乙基磺酰)亞胺鋰、四氟硼酸鋰、六氟磷酸鋰、二草酸硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、雙乙二酸硼酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰的一種或者幾種；

所述的有機鈉鹽為三氟甲基磺酸鈉、二氰胺鈉、雙(三氟甲基磺酰)亞胺鈉、雙(三氟乙基磺酰)亞胺鈉、四氟硼酸鈉、六氟磷酸鈉、二草酸硼酸鈉、二氟草酸硼酸鈉、雙乙二酸硼酸鈉、雙氟磺酰亞胺鈉的一種或者幾種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低共熔體電解質(zhì)，其特征在于：所述含酰胺基的化合物由通式1或通式2或通式3表示：

通式1

式1中，R₁選自氫、R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₂和R₃相同或不同的選自氫、鹵素、C1～C20烷基、烷基胺基、酰胺基、C2～C20烯基或芳基；

通式2

式2中，R₄選自氧或硫，R₄₁、R₄₂、和R₅相同或不同的選自氫、鹵素、C1～C20烷基、烷基胺基、酰胺基、C2～C20烯基或芳基；

n為1～10的整數(shù)；

通式3

式3中，R₆和R₇相同或不同的選自C1～C20烷基、烷基胺基、酰胺基、C2～C20烯基或芳基；Y為m＝1-100000。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低共熔體電解質(zhì)，其特征在于：所述含酰胺基的化合物為至少一種選自聚酰胺-6、聚酰胺-66、乙酰胺、N-乙基乙酰胺、己內(nèi)酰胺、N-甲基己內(nèi)酰胺、N-乙基氨基甲酸酯、氨基甲酸甲酯、氨基甲酸乙酯、氨基甲酸丁酯、脲、甲基脲、戊內(nèi)酰胺、噁唑烷酮、N-己基噁唑烷酮、三氟乙酰胺和甲酰胺。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低共熔體電解質(zhì)，其特征在于：所述的無機堿為氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀的一種或者幾種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低共熔體電解質(zhì)，其特征在于：所述的添加劑為高分子聚合物或無機化合物顆粒。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低共熔體電解質(zhì)的制備方法，其特征在于：按上述比例將低共熔體電解質(zhì)中各個成分在60-150℃下加熱并攪拌，待熔化為澄清液體后，冷卻至- 室溫 ，待用。

7.一種權(quán)利要求1所述的低共熔體電解質(zhì)的應用，其特征在于：所述的低共熔體電解質(zhì)在制備二次鋅電池中的應用。

8.一種二次鋅電池，包括正極，負極，介于正負極之間的電解質(zhì)，其特征在于：所述電解質(zhì)為權(quán)利要求1中所述的低共熔體電解質(zhì)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的二次鋅電池，其特征在于：所述的負極的活性材料以鋅元素為主。