[發明專利]阻燃液態電解質、鋰電池及其制備方法

有效

• 申請號: 202010731438.2
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111834672B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 李誠;陸子恒;劉國華;楊春雷
• 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;H01M10/0569;H01M10/052;H01M10/0525
• 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: 魏毅宏

本發明提供了一種阻燃液態電解質，將鋰鹽及磷酸酯溶劑混合后形成基礎電解質，將負極保護劑與商業電解質混合后形成第一溶液，將所述的基礎電解質和所述第一溶液混合形成所述阻燃液態電解質，上述阻燃液態電解質可以有效提高電解質的阻燃性，同時庫倫效率高，且制備工藝簡單，原料來源廣泛，成本低，適合工業化生產。上述阻燃液態電解質，可用于鋰離子電池制備，可以有效提高電解質的阻燃性，提高電池的安全性，而且所添加的負極保護劑，在循環前與負極反應生成人工SEI保護層，在長循環過程中能夠有效抑制鋰枝晶生成和提高鋰電池的循環穩定性。

技術領域

本發明涉及電池制備技術領域，特別涉及一種阻燃液態電解質、鋰電池及其制備方法。

背景技術

社會的發展和科技的進步使得人們見證了鋰離子電池具有廣泛的應用市場。鋰電池具有工作溫度寬廣，高的質量比能量和體積比能量已經被廣泛用到汽車電子、移動數碼產品等領域。但是現有的鋰電池儲能效果已經不能滿足人們的需求，更高能量密度是人們追求的主要方向，而這需要鋰離子電池具有高容量的電極和穩定的電解質。但是鋰離子電池在應用的過程中，由于鋰枝晶的生長，傳統的有機脂類電解質易燃燒等問題存在很大的安全隱患。

目前阻燃電解質包括液態阻燃電解質和固態阻燃電解質成為越來越多人研究的熱門領域。但是固態電解質由于較大的界面問題嚴重影響了它的實際應用，液態電解質由于其良好的濕潤性，界面阻抗小，制備簡單仍是市場的主流，阻燃液態電解質策略因此被提出。

發明內容

鑒于此，有必要提供一種阻燃性好且電池的循環穩定性的阻燃液態電解質及其制備方法。

一種阻燃液態電解質的制備方法，包括下述步驟：

將鋰鹽與磷酸酯溶劑混合后形成基礎電解質；

將負極保護劑與商業電解質混合后形成第一溶液；及

將所述的基礎電解質和所述第一溶液混合形成所述阻燃液態電解質。

在其中一些實施例中，所述鋰鹽選自雙(氟磺酰)亞胺鋰、六氟磷酸鋰、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰、雙乙二酸硼酸鋰、草酸二氟硼酸鋰、高氯酸鋰和四氟硼酸鋰中的至少一種。

在其中一些實施例中，在所述基礎電解質中，所述鋰鹽的摩爾分數為3mol/L～7mol/L。

在其中一些實施例中，所述磷酸酯溶劑選自磷酸三甲酯和磷酸三乙酯中的一種或兩種。

在其中一些實施例中，所述的負極保護劑為氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亞乙酯中的一種或兩種。

在其中一些實施例中，所述的商業電解質包括以六氟磷酸鋰為溶質，以碳酸乙烯酯或碳酸二乙酯或碳酸二甲酯中至少一種為溶劑。

在其中一些實施例中，在所述液態阻燃電解質中，所述基礎電解質的體積百分比為35％-45％，所述商業電解質的體積百分比為40％-60％，所述負極保護劑的體積百分比為為5％～20％。

本發明還提供了一種阻燃液態電解質，由所述的阻燃液態電解質的制備方法制備而成。

本發明還提供了一種鋰電池的制備方法，包括下述步驟：正極材料、負極材料、所述的阻燃液態電解質以及隔膜組裝后得到所述鋰電池。

本發明還提供了一種鋰電池，包括所述的阻燃液態電解質以及以及隔膜、正極材料和負極材料。

上述阻燃液態電解質，將鋰鹽及磷酸酯溶劑混合后形成基礎電解質，將負極保護劑與商業電解質混合后形成第一溶液，將所述的基礎電解質和所述第一溶液混合形成所述阻燃液態電解質，上述阻燃液態電解質可以有效提高電解質的阻燃性，同時庫倫效率高，且制備工藝簡單，原料來源廣泛，成本低，適合工業化生產。