[發明專利]電解液、鈣離子二次電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201811545139.9
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN111326794B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 唐永炳;常興奇;周小龍
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/054
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 吳乃壯

1.一種電解液，其特征在于，所述電解液包括電解質和非水溶劑；

其中，所述電解質包括鈣鹽和非鈣鹽添加劑；

所述非鈣鹽添加劑包括鋰鹽、鈉鹽或鉀鹽中的任意一種或者至少兩種的組合；

所述鈣鹽包括六氟磷酸鈣、四氟硼酸鈣、碳酸鈣、硫酸鈣、氟化鈣、三氟甲磺酸鈣、雙(三氟甲基磺酰基)亞胺鈣、雙氟磺酰亞胺鈣或高氯酸鈣中的任意一種或至少兩種的組合；

所述鋰鹽包括六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、雙(三氟甲基磺酰)亞胺鋰、高氯酸鋰或三氟甲磺酸鋰中的任意一種或至少兩種的組合；

和/或，所述鈉鹽包括六氟磷酸鈉、高氯酸鈉、硝酸鈉或四氯鋁酸鈉中的任意一種或至少兩種的組合；

和/或，所述鉀鹽包括六氟磷酸鉀、四氟硼酸鉀或雙氟磺酰亞胺鉀中的任意一種或至少兩種的組合；

所述鈣鹽在所述電解液中的濃度為1-2mol/L；

所述非鈣鹽添加劑在所述電解液中的濃度為0.3-0.8mol/L。

2.根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述非水溶劑包括有機溶劑和/或離子液體；

所述有機溶劑包括酯類、烷烴類、醚類、腈類或砜類中的任意一種或至少兩種的組合；

所述離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑-六氟磷酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑-四氟硼酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑-雙三氟甲基磺酰亞胺鹽、1-丙基-3-甲基咪唑-六氟磷酸鹽、1-丙基-3-甲基咪唑-四氟硼酸鹽、1-丙基-3-甲基咪唑-雙三氟甲基磺酰亞胺鹽、1-丁基-1-甲基咪唑-六氟磷酸鹽、1-丁基-1-甲基咪唑-四氟硼酸鹽、1-丁基-1-甲基咪唑-雙三氟甲基磺酰亞胺鹽、N-丁基-N-甲基吡咯烷-雙三氟甲基磺酰亞胺鹽、1-丁基-1-甲基吡咯烷-雙三氟甲基磺酰亞胺鹽、N-甲基-N-丙基吡咯烷-雙三氟甲基磺酰亞胺鹽、N-甲,丙基哌啶-雙三氟甲基磺酰亞胺鹽或N-甲,丁基哌啶-雙三氟甲基磺酰亞胺鹽中的任意一種或至少兩種的組合。

3.根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述電解液中包括其他添加劑，所述其他添加劑在所述電解液中的質量分數為0.1-20％；

所述其他添加劑包括酯類、醚類、砜類、腈類、胺類、烷烴類或烯烴類中的任意一種或至少兩種的組合。

4.一種鈣離子二次電池，其特征在于，包括正極、負極以及介于所述正極與所述負極之間的隔膜和權利要求1-3任意一項所述的電解液；

所述負極包括能與電解質陽離子進行可逆合金化-去合金化的金屬箔材，所述金屬箔材同時作為負極集流體和負極活性材料；

所述正極包括正極集流體和正極材料，所述正極材料包括正極活性材料，所述正極活性材料包括自由可逆插層、脫插電解質陰離子的材料。

5.根據權利要求4所述的鈣離子二次電池，其特征在于，所述金屬箔材為錫、鋁、銅、鐵、鋅、鎳、鈦、錳、鎂或銻中的至少一種。

6.權利要求4或5所述的鈣離子二次電池的制備方法，其特征在于，將正極、負極以及介于所述正極與所述負極之間的隔膜和權利要求1-3任意一項所述的電解液進行組裝，得到鈣離子二次電池。

7.包含權利要求4或5所述的鈣離子二次電池或采用權利要求6所述的鈣離子二次電池的制備方法制得的鈣離子二次電池的電子設備、電動工具、電動車輛或大型儲能設備。