[發明專利]一種鋰硫電池電解液的配方

在審

• 申請號: 202110341548.2
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113067035A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 丁明珍;李周洲;曲婕
• 申請（專利權）人: 湖南師范大學
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0568;H01M10/0569;H01M10/052
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明創造提供了一種鋰硫電池電解液的配方，將電解質鹽溶解在混合溶劑中，隨后在避光條件下加入添加劑，攪拌溶解后過濾得到電解質溶液。本發明創造所述的一種鋰硫電池電解液的配方，能夠提升鋰硫電池的放電容量和容量保持率，并且提高電池循環穩定性，增加電池壽命。該方法簡單易行、成本低廉，可大規模生產。

技術領域

本發明創造屬于二次電池技術領域，具體涉及一種鋰硫電池電解液的配方。

背景技術

近年來隨著移動電子設備、電動汽車和智能電網的飛速發展，高能量密度電池體系的需求不斷加大。鋰硫電池具有較高的理論比容量以及低成本和綠色環保等優勢，成為最有前景的下一代可充電儲能器件之一。電解質作為鋰硫電池的關鍵組成部分，不只起著傳輸離子、導通內部電路的作用，也是決定電池容量和循環穩定性等綜合性能的主要因素之一。理想的電池電解質需要滿足如電化學及化學穩定性高、穩定電壓窗口寬、離子電導率高及電子絕緣性良好等條件。且在鋰硫電池中，因為充放電過程中會形成中間產物多硫化物，所以還需重點考慮電解質中中間產物多硫化物的溶解及穩定性等關鍵問題。雖然固態或凝膠電解質的抑硫效果突出，但通常存在電導率低、界面相容性差、制備工藝復雜等弊端。因而，開發和設計合適的電解質材料已成為鋰硫電池研究的重點。

發明內容

有鑒于此，本發明創造旨在提出一種鋰硫電池電解液的配方，以克服現有電解液的不足。

為達到上述目的，本發明創造的技術方案是這樣實現的。

一種鋰硫電池電解液的配方，將電解質鹽溶解在適量的混合溶劑中，隨后在避光條件下加入一定量的添加劑攪拌溶解后過濾，得到電解液。

進一步的，所述電解質鹽為三氟甲基磺酰亞胺鋰（LiTFSI）。

進一步的，所述電解質鹽的濃度為0-10 mol/L。

進一步的，所述混合溶液為乙二醇二甲醚（DME）和1,3-二氧戊烷（DOL）。

進一步的，所述混合溶液的體積比范圍為0.01-20。

進一步的，所述添加劑為苯并三氮唑。

進一步的，所述添加劑與溶劑的質量比為0.001-0.6。

相對于現有技術，本發明創造具有以下優勢。

（1）本發明創造所述的一種鋰硫電池電解液的配方，開創性地使用苯并三氮唑作為添加劑，能夠提升鋰硫電池的放電容量和容量保持率以及電池的循環穩定性，可以有效提高電池壽命。

（2）本發明創造所述的一種鋰硫電池電解液的配方，溶劑、電解質鹽和添加劑易獲得，在整個儲能體系具有廣泛的應用。有鑒于此，本發明創造旨在提出一種鋰硫電池電解液的配方，對鋰硫電池性能的改進具有一定的現實意義。

附圖說明

圖1為基于實施例1中的加入添加劑和未加入添加劑的電解液所組裝的Li-S半電池的循環性能曲線圖。

圖2為基于實施例2中的加入添加劑和未加入添加劑的電解液所組裝的Li-S半電池的循環性能曲線圖。

具體實施方式

除有定義外，以下實施例中所用的技術術語具有與本發明創造所屬領域技術人員普遍理解的相同含義。以下實施例中所用的試驗試劑，如無特殊說明，均為常規生化試劑；所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法。

鑒于現有技術中的不足，本案發明人經長期研究和大量實踐，得以提出本發明的技術方案，如下將對該技術方案、其實施過程及原理等作進一步的解釋說明。

概括的講，本發明是一類通過向電解液中加入添加劑來提升電池性能的方法：將電解質鹽溶解在適量的混合溶劑中，在避光條件下加入一定量的添加劑，攪拌溶解后過濾得到電解液。