[發明專利]二次電池用多元鋰鎂合金負極材料及其適配電解液

有效

• 申請號: 201911087147.8
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110797524B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 陳康華;祝昌軍;彭迪
• 申請（專利權）人: 寧波致輕電池有限公司
• 主分類號: H01M4/40
• 分類號: H01M4/40;H01M4/46;H01M10/0525;H01M10/0567;H01M10/058;H01M10/42;C22C1/02;C22C23/00
• 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

1.二次電池用多元鋰鎂合金負極材料，其特征在于，包括鋰-鎂固溶體基體和Li-M金屬間化合物；

所述的M為鈣、鍶、鋇、釔、鑭、鈰、鋁、鎵、銦、硅、錫、銻、鉍中的一種或多種元素；所述的鎂的含量為15～70at.％，M元素的總含量0.01～5at.％。

2.如權利要求1所述的二次電池用多元鋰鎂合金負極材料，其特征在于，所述的鎂的含量為15～50at.％。

3.如權利要求1所述的二次電池用多元鋰鎂合金負極材料，其特征在于，M為鈣、鍶、鋇、釔、鑭、鈰、鎵、銦、硅、銻中的至少一種。

4.如權利要求1～3任一項所述的二次電池用多元鋰鎂合金負極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在露點不高于-50℃、氧含量不高于10ppm的環境中，將金屬鋰加熱至200～800℃，使金屬鋰為熔融狀態；

(2)按所述的原子含量比，將鎂和M元素加入熔融狀態的金屬鋰中，保溫5～15min，混勻，形成熔融的合金狀態；

(3)將步驟(2)所得物冷卻至室溫，軋制成箔帶，即得。

5.一種適配權利要求1～3任一項所述的二次電池用多元鋰鎂合金負極材料，或權利要求4制備方法制得的二次電池用多元鋰鎂合金負極材料的改性電解液，其特征在于，包含酯類溶劑、導電鋰鹽、有機添加劑A和無機添加劑B；

所述的有機添加劑A為具有式1、式2、式3結構式有機物中的至少一種；

所述的無機添加劑B為堿金屬、堿土金屬的硝酸鹽。

6.如適配權利要求5所述的二次電池用多元鋰鎂合金負極材料的改性電解液，其特征在于，

所述的酯類溶劑為碳酸亞乙酯、碳酸二甲酯、碳酸亞丙酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯中的一種或多種；

所述的導電鋰鹽為高氯酸鋰、四氟硼酸鋰、六氟砷酸鋰、六氟磷酸鋰、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰、二氟磷酸鋰、雙二氟磺酰亞胺鋰、雙草酸硼酸鋰和二氟草酸硼酸鋰中的一種或多種；

所述的無機添加劑B為硝酸鋰、硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸銣、硝酸銫、硝酸鎂、硝酸鈣、硝酸鍶和硝酸鋇中的一種或幾種。

7.如適配權利要求6所述的二次電池用多元鋰鎂合金負極材料的改性電解液，其特征在于，導電鋰鹽中鋰離子在酯類溶劑中的濃度為0.5-2M/L；所述的有機添加劑A添加量為酯類溶劑體積的5-35％；無機添加劑B的濃度為0.01-0.4M/L。

8.一種權利要求5～7任一項所述的改性電解液的應用，其特征在于，將其和權利要求1～3任一項所述的多元鋰鎂合金負極材料，或權利要求4制備方法制得的多元鋰鎂合金負極材料適配，組裝成鋰二次電池。

9.一種鋰二次電池，包括正極、負極，浸泡正極和負極的電解液、以及將正極和負極分隔的隔膜，其特征在于，所述的負極為權利要求1～3任一項所述的多元鋰鎂合金負極材料，或權利要求4制備方法制得的多元鋰鎂合金負極材料；

所述的電解液為權利要求5～7任一項所述的改性電解液。