[發明專利]一種金屬氮化物的應用，包含金屬氮化物的電解液及其在二次電池中的應用

有效

• 申請號: 201810143618.1
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN110148782B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 洪波;賴延清;董慶元;覃昭銘;范海林;段柏禹
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525;H01M10/054;H01M10/42
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 盛武生;魏娟

1.一種金屬氮化物的應用，其特征在于，作為成膜添加劑，添加至電解液中，用于制得鋰二次電池或鈉二次電池；

其中，所述的鋰二次電池的負極至少包含鋰單質；所述的鈉二次電池的負極至少包含鈉單質；

所述的金屬氮化物為Mg，Al，Ti，Ta，Ca，Zn，Cu，Ag，Ni，Sc中的至少一種金屬的氮化物；

添加有金屬氮化物的電解液中，所述的金屬氮化物質量分數為0.1-5％。

2.如權利要求1所述的金屬氮化物的應用，其特征在于，作為成膜添加劑，用于抑制鋰二次電池或鈉二次電池的負極的對應的鋰枝晶或鈉枝晶。

3.如權利要求1所述的金屬氮化物的應用，其特征在于，所述的鋰二次電池為以金屬鋰為負極的二次電池。

4.如權利要求3所述的金屬氮化物的應用，其特征在于，所述的鋰二次電池為鋰空電池或鋰硫電池。

5.如權利要求1所述的金屬氮化物的應用，其特征在于，所述的鈉二次電池以金屬鈉為負極的二次電池。

6.如權利要求5所述的金屬氮化物的應用，其特征在于，所述的鈉二次電池為鈉空電池或鈉硫電池。

7.如權利要求1～6任一項所述的金屬氮化物的應用，其特征在于，所述的電解液包括用于電解液的溶劑；還包含鋰鹽或鈉鹽：所述的溶劑為碳酸酯類溶劑、醚類溶劑中的至少一種。

8.如權利要求7所述的金屬氮化物的應用，其特征在于，所述碳酸酯類溶劑包括碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亞丙酯、碳酸亞乙酯、碳酸三乙酯，氟代碳酸二甲酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯以及碳酸甲異丙酯中的至少一種。

9.如權利要求7所述的金屬氮化物的應用，其特征在于，所述醚類溶劑是乙二醇二甲醚及其衍生物；環形醚類溶劑：1,3-二氧五環及其衍生物。

10.如權利要求7所述的金屬氮化物的應用，其特征在于，所述鋰鹽為六氟磷酸鋰、氟代草酸鋰、高氯酸鋰、六氟砷酸鋰、四氟硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰和三氟甲磺酸鋰中的至少一種。

11.如權利要求7所述的金屬氮化物的應用，其特征在于，所述鈉鹽為：六氟磷酸鈉、氟代草酸鈉、高氯酸鈉、六氟砷酸鈉、四氟硼酸鈉、雙草酸硼酸鈉和三氟甲磺酸鈉中的至少一種。

12.如權利要求1所述的金屬氮化物的應用，其特征在于，添加有金屬氮化物的電解液中，所述的金屬氮化物質量分數為0.5％-2％。

13.一種權利要求1～12任一項應用所述的添加有金屬氮化物的電解液，其特征在于，包含所述的金屬氮化物和溶劑；還包含鋰鹽或鈉鹽。

14.如權利要求13所述的添加有金屬氮化物的電解液，其特征在于，所述的溶劑為碳酸酯類溶劑、醚類溶劑中的至少一種；

所述碳酸酯類溶劑包括碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亞丙酯、碳酸亞乙酯、碳酸三乙酯，氟代碳酸二甲酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯以及碳酸甲異丙酯中的至少一種；

所述醚類溶劑是乙二醇二甲醚及其衍生物；環形醚類溶劑：1,3-二氧五環及其衍生物；

所述鋰鹽為六氟磷酸鋰、氟代草酸鋰、高氯酸鋰、六氟砷酸鋰、四氟硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰和三氟甲磺酸鋰中的至少一種；

所述鈉鹽為六氟磷酸鈉、氟代草酸鈉、高氯酸鈉、六氟砷酸鈉、四氟硼酸鈉、雙草酸硼酸鈉和三氟甲磺酸鈉中的至少一種；

添加有金屬氮化物的電解液中，所述的金屬氮化物質量分數為0.1-5％。

15.如權利要求14所述的添加有金屬氮化物的電解液，其特征在于，添加有金屬氮化物的電解液中，所述的金屬氮化物質量分數為0.5％-2％。

16.一種鋰或鈉二次電池，其特征在于，鋰二次電池由含有鋰單質的負極、權利要求13～15任一項所述的添加有金屬氮化物的電解液以及正極組裝得到；

鈉二次電池由含有鈉單質的負極、權利要求13～15任一項所述的添加有金屬氮化物的電解液以及正極組裝得到。