[發明專利]適用于嵌入、轉化型鋰電池的雙功能電解液、制備方法和包含其的鋰電池有效
| 申請號： | 201711012005.6 | 申請日： | 2017-10-26 |
| 公開（公告）號： | CN107799828B | 公開（公告）日： | 2020-09-11 |
| 發明（設計）人： | 張蘭;石朝輝;張鎖江 | 申請（專利權）人： | 中國科學院過程工程研究所 |
| 主分類號： | H01M10/0569 | 分類號： | H01M10/0569;H01M10/0568;H01M10/052;H01M10/0525;H01M10/42 |
| 代理公司： | 北京品源專利代理有限公司 11332 | 代理人： | 鞏克棟 |
| 地址： | 100190 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 適用于 嵌入 轉化 鋰電池 功能 電解液 制備 方法 包含 | ||
1.適用于嵌入、轉化型鋰電池的雙功能電解液，其特征在于，所述電解液由多元醚類離子液體分散于氟代醚類溶劑中組成；
所述醚類離子液體的陽離子由鋰離子和中性多元醚分子螯合組成，其中所述中性多元醚分子中包括兩個以上含孤對電子的原子，所述中性多元醚的分子量為300以下，所述中性多元醚分子的結構式為其中R3、R4各自獨立地選自C原子數為1或2的烷基或氟代烷基，n為大于0的整數；
所述氟代醚類溶劑的室溫介電常數≤10，所述電解液中所述多元醚類離子液體的濃度≥0.8M，所述醚類離子液體的陰離子包括TFSI-和/或FSI-；
所述電解液采用如下方法進行制備，所述方法包括以下步驟：
(1)將多元醚分子除水至水含量為30ppm以下，與鋰鹽混合，反應得到多元醚類離子液體；
(2)將步驟(1)所得多元醚類離子液體分散于水含量為20ppm以下的氟代醚類溶劑，得到電解液。
2.如權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述含孤對電子的原子與鋰離子的摩爾比≥2:1。
3.如權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述氟代醚類溶劑包括含氟的非環狀單醚。
4.如權利要求3所述的電解液，其特征在于，所述非環狀單醚具有R1-O-R2的分子結構，其中R1、R2各自獨立地為C原子數≥1的支鏈烷烴或支鏈氟代烷烴。
5.如權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述氟代醚類溶劑的重量占所述電解液的總質量的0～80％。
6.如權利要求1～5任一項所述電解液的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
(1)將多元醚分子除水至水含量為30ppm以下，與鋰鹽混合，反應得到多元醚類離子液體；
(2)將步驟(1)所得多元醚類離子液體分散于水含量為20ppm以下的氟代醚類溶劑，得到電解液。
7.一種包括權利要求1～5任一項所述電解液的鋰電池，其特征在于，所述鋰電池的正極材料選自嵌入型正極材料和/或轉化型正極材料。
8.如權利要求7所述的鋰電池，其特征在于，所述鋰電池的正極材料的嵌鋰電位為3.2～4.8V。
9.如權利要求7所述的鋰電池，其特征在于，所述嵌入型正極材料包括鈷酸鋰、鎳鈷錳三元材料、磷酸鐵鋰或鎳錳酸鋰中的任意一種。
10.如權利要求7所述的鋰電池，其特征在于，所述轉化型正極材料包括硫和/或硫化鋰。
11.如權利要求7所述的鋰電池，其特征在于，所述鋰電池的負極材料包括石墨、鈦酸鋰或金屬鋰中的任意一種。
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