[發明專利]一種磷酸亞鐵鋰材料及匹配相容性電解液及其電池的制備方法

在審

• 申請號: 201910315721.4
• 申請日: 2019-05-22
• 公開（公告）號: CN110048160A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 余志文
• 申請（專利權）人: 湖北諾邦科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0566
• 分類號: H01M10/0566;H01M10/0568;H01M10/0569;H01M4/58;H01M10/0525;C01B25/26;C01B25/45;C01B25/37
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1.一種磷酸亞鐵鋰材料及匹配相容性電解液，其特征在于：以磷酸亞鐵鋰LiFePO ₄為正極材料，及匹配相容性電解液以LiPF₆為溶質，分別加入組合溶劑：碳酸乙烯酯-碳酸二乙酯（EC-DEC）、碳酸乙烯酯-碳酸二甲酯（EC-DMC）、聚碳酸酯-碳酸二甲酯（PC-DMC），按工藝步驟在混合器中經充分溶解、混合、反應分別配制成LiPF₆不同混合溶劑的電解液；

其中，所述溶質LiPF₆:組合溶劑為1:1?2；

所述組合溶劑：碳酸乙烯酯:碳酸二乙酯（EC-DEC）為1:1?2

碳酸乙烯酯:碳酸二甲酯（EC-DMC）為1:1?2

聚碳酸酯:碳酸二甲酯（PC-DMC）為1:1?2。

2.根據權利要求1所述的一種磷酸亞鐵鋰材料及匹配相容性電解液，其特征在于：所述匹配相容性電解液以LiBF₄為溶質，分別加入組合溶劑碳酸乙烯酯-碳酸二乙酯（EC-DEC）、碳酸乙烯酯-碳酸二甲酯（EC-DMC）、聚碳酸酯-碳酸二甲酯（PC-DMC），按工藝步驟在混合器中經充分溶解、混合、反應分別配制成LiBF₄不同混合溶劑的電解質；

其中，所述溶質LiPF₆:組合溶劑為1:1?2。

3.根據權利要求1所述的一種磷酸亞鐵鋰材料及匹配相容性電解液，其特征在于：所述匹配相容性電解液以LiC1O₄為溶質，分別加入組合溶劑碳酸乙烯酯-碳酸二乙酯（EC-DEC）、碳酸乙烯酯-碳酸二甲酯（EC-DMC）、聚碳酸酯-碳酸二甲酯（PC-DMC），按工藝步驟在混合器中經充分溶解、混合、反應分別配制成LiC1O₄不同混合溶劑的電解質；

其中，所述溶質LiC1O₄組合溶劑為1:1?2。

4.根據權利要求1所述的一種匹配相容性電解液的制備方法，其特征在于：

1）將無水LiPF₆在低于1?2mmHg的真空千燥箱中70?80°C條件下干燥20?24小時后，密封放入手套箱中備用；將干燥后的LiC1O ₄和LiBF₄密封放入干燥箱中備用；

2）以干燥后的LiPF₆為溶質在手套箱中分別配制1 mol/L LiPFe/不同混合溶劑的電解質溶液，其組成分別是 1mol/L LiPF₆/EC-DEC (1:1?2 in vol%)、lmol/L LiPF₆/EC-DMC(l:l?2)、lmol/L LiPF₆/PC-DMC(l:l?2)；

3）以干燥后的四氟硼酸鋰LiBF₄為溶質在手套箱中分別配制1 mol/L LiBF₄不同混合溶劑的電解質 溶液，其組成分別是 lmol/L LiBF₄/EC-DEC (1:1?2 in vol%)、lmol/LLiBF₄/EC-DMC(1:1?2 in vol%)、lmol/L LiBF₄/PC-DMC(l:l?2 in vol%)。

5.一種磷酸亞鐵鋰材料及匹配相容性電解液的電池制備方法，其特征在于：

1）磷酸亞鐵鋰LiFePO ₄電極的制備；采用LiFePO ₄、乙炔黑導電劑和電極粘結劑PVDF分散在NMP溶劑中，其中，三者的質量比為75?80:12?17:7.2?8，高速攪拌混合均勻后在鋁箔上涂膜，100?120°C條件下真空干燥20?24h作為磷酸亞鐵鋰電極；

2）在充滿高純氬氣的手套箱中組裝三電極電池，參比和輔助電極均為光亮鋰涪，隔膜為聚丙稀微孔膜，加入適量的lmol/L LiPF₆不同混合溶劑的匹配相容性電解液；

3）使用電池測試系統對上述電池進行恒電流充放電實驗。