[發明專利]一種固態電池超低溫電解液材料的制備方法

在審

• 申請號: 202111162669.7
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113851727A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 徐鴻翔
• 申請（專利權）人: 鄭州英諾貝森能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0569
• 分類號: H01M10/0569;H01M10/0567;H01M10/0568;H01M10/0525
• 代理公司: 鄭州龍宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 41146
• 代理人: 彭愛平

本發明公開了一種固態電池超低溫電解液材料的制備方法，包括鋰鹽、溶劑和添加劑；通過多角度來增加低溫狀態下鋰離子電池自身位于低溫環境下的工作效率，通過在添加劑中增加含有官能團?NH2和/或?COOH，用于吸附于釩離子表面，通過靜電斥力使釩離子之間更加分散，減少碰撞幾率，抑制釩離子發生縮合反應形成低聚物；通過增加鋰鹽的濃度來使低溫下的離子也有一定的導電率；通過改進SEI膜來減少Li+在SEI膜中的擴散阻抗，從而完成電池低溫狀態界面擴散和電荷交換阻抗的減小。

技術領域

本發明屬于電池電解液領域，具體而言，涉及一種固態電池超低溫電解液材料的制備方法。

背景技術

鋰離子電池是一種二次電池（充電電池），它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌，充電時，Li+從正極脫嵌，經過電解質嵌入負極，負極處于富鋰狀態；放電時則相反。

而對于電動汽車于北方使用、南極等地科研考察或航空等設備處時，使電池長期位于低溫狀態，低溫下鋰離子電池會發生電解液固化、放電性能惡化、無法進行充電等問題。

而傳統的低溫電解液多為單一的對其粘度進行改變，從而達到改善低溫電池性能的功能，但是僅僅對于粘度進行改變這一方向來說，對于更高要求的低溫情況無法得到滿足，因此需要一種從多角度考慮的方式來整體增加鋰離子電池在低溫環境下的的工作效率。

發明內容

針對以上缺陷，本發明提供了一種固態電池超低溫電解液材料的制備方法，包括鋰鹽、溶劑和添加劑，所述溶劑為直鏈狀溶劑、環狀溶劑和VC添加劑的混合溶劑。

進一步地，所述直鏈狀的溶劑為具有相對較低的粘度和良好的電化學穩定性的溶劑，如DMC、EMC等。

進一步地，所述環狀溶劑為EC。

進一步地，所述VC的劑量為2%。

進一步地，所述添加劑含有官能團-NH2和/或-COOH。

進一步地，所述鋰鹽在電解液中的摩爾濃度高于1.4mol/L，即濃度高于16.8%。

本發明與現有技術相比具有以下有益效果：

本發明所述的一種固態電池超低溫電解液材料的制備方法，通過多角度來增加低溫狀態下鋰離子電池自身位于低溫環境下的工作效率，通過在添加劑中增加含有官能團-NH2和/或-COOH，用于吸附于釩離子表面，通過靜電斥力使釩離子之間更加分散，減少碰撞幾率，抑制釩離子發生縮合反應形成低聚物；通過增加鋰鹽的濃度來使低溫下的離子也有一定的導電率；通過改進SEI膜來減少Li+在SEI膜中的擴散阻抗，從而完成電池低溫狀態界面擴散和電荷交換阻抗的減小。

附圖說明

圖1為本發明混合溶劑中的分子結構。

圖2為本發明混合溶劑中的基本的理化指標。

具體實施方式

為了便于理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明裝置進行更全面的描述。附圖中給出了所述裝置的實施例。但是，該裝置可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是對本發明公開內容更加透徹全面。

實施例

如圖1-2所示，本實施例提供了一種固態電池超低溫電解液材料的制備方法，包括鋰鹽、溶劑和添加劑，所述溶劑為直鏈狀溶劑、環狀溶劑和VC添加劑的混合溶劑，直鏈狀溶劑如DMC、EMC等均具有相對較低的粘度和良好的電化學穩定性的溶劑，環狀溶劑為EC（分子結構和基本的理化指標如圖1和圖2所示）。