[發(fā)明專利]一種鈦酸鋰電池電解液及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810846159.3 | 申請日： | 2018-07-27 |
| 公開（公告）號： | CN108987807A | 公開（公告）日： | 2018-12-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉建;江海;楊儉 | 申請（專利權(quán)）人： | 成都宏?duì)c新材料有限公司 |
| 主分類號： | H01M10/0567 | 分類號： | H01M10/0567;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 成都眾恒智合專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51239 | 代理人： | 陳春華 |
| 地址： | 610000 四川省成*** | 國省代碼： | 四川;51 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 電解液 鈦酸鋰電池 有機(jī)溶劑 制備 氟代碳酸乙烯酯 電解質(zhì) 完全溶解 電池 致密 電化學(xué)性能 電解液反應(yīng) 二氟磷酸鋰 分子篩脫水 倍率性能 創(chuàng)新性地 電極材料 影響電池 有效結(jié)合 鼓包 配制 并用 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種鈦酸鋰電池電解液及其制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中電極材料與電解液反應(yīng)生成氣體，導(dǎo)致電池鼓包，影響電池的電化學(xué)性能的問題。本發(fā)明的一種鈦酸鋰電池電解液，由有機(jī)溶劑中加入氟代碳酸乙烯酯、電解質(zhì)、以及LiPO2F2制成。本發(fā)明的制備方法為：配制有機(jī)溶劑，并用分子篩脫水；加入氟代碳酸乙烯酯，混合均勻，加入電解質(zhì)，攪拌至完全溶解，加入LiPO2F2，攪拌至完全溶解，得到鈦酸鋰電池電解液。本發(fā)明設(shè)計(jì)科學(xué)，創(chuàng)新性地將FEC與二氟磷酸鋰有效結(jié)合應(yīng)用，通過調(diào)整比例，選取合適的有機(jī)溶劑，得到效果最優(yōu)的電解液，既能生成致密的SEI膜，又能提高電池的循環(huán)和倍率性能。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于鋰離子電池電解液技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鈦酸鋰電池電解液及其制備方法。
背景技術(shù)
鈦酸鋰為目前使用廣泛的鋰離子電池負(fù)極材料，具有制備成本低、電壓平臺穩(wěn)定、充放電過程電極材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特性。但是鈦酸鋰電極表面很難形成SEI膜，難以阻隔電極材料與電解液的接觸。故而在電池工作時(shí)，電極材料會與電解液反復(fù)發(fā)生催化分解，產(chǎn)生氣體(H2、CO、CO2等)，導(dǎo)致電池鼓包，破壞了電解材料及電解液，嚴(yán)重影響了電池的電化學(xué)性能。
目前針對脹氣問題，合理的解決方案有：1)最大限度降低電解液的水分含量；2)針對鈦酸鋰材料進(jìn)行包覆、體相摻雜和向鈦酸鋰表面引入鈣化基團(tuán)等手段；3)針對電解液作文章，在電解液中加入添加劑，改善鈦酸鋰的成膜性能，促使鈦酸鋰的表面形成穩(wěn)定致密的SEI膜，抑制鈦酸鋰與電解液界面副反應(yīng)的發(fā)生。上述幾種改性方案中，最簡單有效的方案是通過在電解液中添加成膜劑。目前使用較多的成膜劑為烷基磷酸酐、鉀鹽、丁二腈或己二腈、R-CO-CH＝N2結(jié)構(gòu)化合物等。這些方法在一定程度上能緩解電池的脹氣問題，但是效果不明顯。
因此，提供一種鈦酸鋰電池電解液，能生成致密的SEI膜，有效阻止電解液在電極表面的分解，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種鈦酸鋰電池電解液，解決現(xiàn)有技術(shù)中電極材料與電解液反應(yīng)生成氣體，導(dǎo)致電池鼓包，影響電池的電化學(xué)性能的問題。
本發(fā)明還提供了該鈦酸鋰電池電解液的制備方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
本發(fā)明所述的一種鈦酸鋰電池電解液，由有機(jī)溶劑中加入氟代碳酸乙烯酯、電解質(zhì)、以及LiPO2F2制成，所述鈦酸鋰電池電解液中氟代碳酸乙烯酯的濃度為0.5-20％，LiPO2F2的濃度為0.1-3％。
具體地說，所述有機(jī)溶劑選自碳酸酯類溶劑、羧酸酯類溶劑、醚類溶劑的任意一種或幾種。
具體地說，所述羧酸酯類溶劑、醚類溶劑中的分子結(jié)構(gòu)中均含有以下鍵基團(tuán)：
其中，R1、R2、R3、R4為烷基官能團(tuán)、氫原子、羥基、芳香基團(tuán)或烯基。
具體地說，所述有機(jī)溶劑選自甲酸丁酯與乙酸甲酯的混合溶劑、乙酸乙酯與丙酸丁酯的混合溶劑、乙酸丁酯與乙酸甲酯的混合溶劑、四氫呋喃、乙二醇二甲醚二甲氧乙烷。
具體地說，所述有機(jī)溶劑由兩種溶劑混合而成時(shí)，所述兩種溶劑的體積比為2:1-1:2。
具體地說，所述電解質(zhì)選自LiClO4、LiPF6、LiBF6、LiAsF6、LiOSO2CF3中的任意一種，所述電解質(zhì)在鈦酸鋰電池電解液中的摩爾濃度為0.5-1.5M/L。
具體地說，所述電解液的原料含水量均控制在10ppm以下。
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