[發明專利]一種鋰硫電池電解液及其應用、鋰硫電池

在審

• 申請號: 202010103131.8
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111276745A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 賴延清;洪波;史晨陽;王麒羽;張雪亞;張治安;張凱
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 李瓊芳;肖小龍

1.一種鋰硫電池電解液，其特征在于：包括有機溶劑、鋰鹽和添加劑；

所述的添加劑為具有式1咪唑啉酮環結構化合物中的一種；

R₁～R₂獨自選自H、烷烴基、烷氧基、烯烴基、五元～七元的環烷基、五元～七元的雜環烷基、部分不飽和的五元～七元的環烴基、苯、五元～六元雜環芳基或者稠環基團；

W為親水基團，選自O、S；

所述的環烷基、雜環烷基、苯、雜環芳基、稠環基團的環結構上可以含有取代基，所述的取代基為C₁-C₆的烷基或者苯基。

2.如權利要求1所述的鋰硫電池電解液，其特征在于：所述的R₁～R₂獨自選自H、C₁-C₁₂烷基、C₁-C₁₂烷氧基、C₃-C₁₂環烷基、C₃-C₁₂雜環烷基、C₂-C₁₂烯基、C₆-C₁₂芳基、C₇-C₁₂芳烷基、C₇-C₂₀烷芳基、糠基或噻吩基。

3.如權利要求1所述的鋰硫電池電解液，其特征在于：所述的添加劑為具有式1-A結構式化合物、式1-B結構式化合物中的至少一種；

所述的R₃～R₆獨自選自H、C₁-C₁₂烷基、C₁-C₁₂烷氧基、苯環、五元～六元雜環芳基團。

4.如權利要求1～3任一項所述的鋰硫電池電解液，其特征在于：添加劑占所述的鋰硫電池電解液質量百分含量為0.1％～10％；優選為5％～10％。

5.如權利要求1所述的鋰硫電池電解液，其特征在于：所述的有機溶劑為聚醚類化合物、碳酸酯類化合物、烷基酯類化合物、砜、亞砜類化合物；

優選地，所述有機溶劑為1，3-二氧五環、1，4-二氧六環、乙二醇二甲醚、甘二醇二甲醚、三聚乙二醇二甲醚、四聚乙二醇二甲醚、四氫呋喃、乙基甲基砜、環丁砜、甲基異丙基砜、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的一種或多種的混合物。

6.如權利要求1所述的鋰硫電池電解液，其特征在于：所述的鋰鹽為雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鋰、雙氟磺酰亞胺鋰鹽、三氟甲磺酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、二氟雙(草酸根)合磷酸鋰、二草酸硼酸鋰、六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、硝酸鋰、高氯酸鋰中的一種或幾種；所述鋰鹽在電解液中的濃度為0.5～4mol/L。

7.如權利要求1～3任一項所述的鋰硫電池電解液，其特征在于：所述的鋰硫電池電解液中還包含輔助添加劑；所述輔助添加劑為硝酸鋰、多硫化鋰、硝酸鉀、硝酸銫、硝酸鋇、硝酸銨、亞硝酸鋰、亞硝酸鉀、亞硝酸銫、亞硝酸銨、硝酸甲酯、硫化磷、溴化鋰、碘化鋰、碘化銦、二硫化二苯駢噻唑、碘代硝基苯、三苯基磷中的一種或多種。

8.如權利要求7所述的鋰硫電池電解液，其特征在于：所述輔助添加劑在所述鋰硫電池電解液中的質量百分含量為0.1％～5％。

9.如權利要求1～8任一項所述的鋰硫電池電解液的應用，其特征在于：用于制備鋰硫電池。

10.一種鋰硫電池，包括正極片、負極片、用于將正極片和負極片分隔的隔膜以及電解液，其特征在于：所述的電解液為權利要求1～8任一項所述的鋰硫電池電解液。