一種鋰電池用電解液及使用該電解液的鋰電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種鋰電池用電解液，所述電解液含有咪唑類離子液體，所述咪唑類離子液體包含陽離子和陰離子；所述陽離子為烷基咪唑；所述陰離子為鹵酸根離子、四氟硼酸陰離子、六氟磷酸陰離子、二（三氟甲基磺酰）亞胺陰離子、乳酸根陰離子、對甲基苯磺酸根陰離子、乙酰磺酰亞胺陰離子、糖精陰離子、氨基酸類陰離子、硫酸酯類陰離子、丁二酸二異辛酯磺酸根陰離子、4,5-二硝基咪唑陰離子、5-硝基四唑陰離子中的一種。本發(fā)明所述電解液可改變電池的反應(yīng)歷程，提高陰極活性物質(zhì)的還原速率，增大電解液的電導(dǎo)率，提高電解液的傳質(zhì)速率，從而提高鋰電池的放電電壓。同時，本發(fā)明還公開了所述電解液的制備方法以及含有所述電解液的鋰電池。
【專利說明】—種鋰電池用電解液及使用該電解液的鋰電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋰電池用電解液及使用該電解液的鋰電池，尤其是一種鋰/亞硫酰氯電池或鋰/二氧化錳電池或鋰/氟化碳電池用電解液及使用該電解液的鋰電池。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰電池以其高能、低自放電率、長儲存壽命以及綠色環(huán)保等特性被廣泛應(yīng)用于儀器儀表、記憶電源以及軍事、石油鉆探等領(lǐng)域。
[0003]目前，市面上所見鋰電池一般可分為容量型和功率型兩種，前者具備較高的容量密度但其大電流放電能力較差，一般應(yīng)用于以小電流長時間的工作模式。而后者則具備相對較大電流放電的能力，但其容量密度相對則較低。隨著現(xiàn)代儀器儀表的不斷發(fā)展，對電池的要求也越來越高，所以提高鋰電池的高電流放電能力，就變得越來越重要。
[0004]常見的提高鋰電池大電流放電能力的做法有:從改善電池反應(yīng)角度，加入過渡金屬大環(huán)化合物催化劑，改變電解液的還原反應(yīng)機(jī)理，提高其還原反應(yīng)速率，從而使整個電池反應(yīng)加速，達(dá)到提高放電能力的目的。但是提高幅度有限，因為電池反應(yīng)速率還受到電解液傳質(zhì)速率控制。還有從電池結(jié)構(gòu)設(shè)計角度提高電極反應(yīng)面積，采用更薄更長的極片來提高電池放電電壓，但這會埋下嚴(yán)重的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種在不改變電池結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提下，能夠有效提高電池的負(fù)載電壓的鋰電池用電解液；同時，本發(fā)明還提供一種采用所述電解液的鋰電池。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種鋰電池用電解液，所述電解液含有咪唑類離子液體，所述咪唑類離子液體包含陽離子和陰離子；
[0007]所述陽離子為烷基咪唑；
[0008]所述陰離子為鹵酸根離子、四氟硼酸陰離子、六氟磷酸陰離子、二 (三氟甲基磺酰)亞胺陰離子、乳酸根陰離子、對甲基苯磺酸根陰離子、乙酰磺酰亞胺陰離子、糖精陰離子、氨基酸類陰離子、硫酸酯類陰離子、丁二酸二異辛酯磺酸根陰離子、4，5- 二硝基咪唑陰離子、5-硝基四唑陰離子中的一種。
[0009]本發(fā)明所述鋰電池用電解液中添加咪唑類離子液體作為電解液添加劑，所述咪唑類離子液體包含陽離子和陰離子，所述陰離子中除鹵酸根離子外其余陰離子的分子結(jié)構(gòu)式如下:
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種鋰電池用電解液，其特征在于，所述電解液含有咪唑類離子液體，所述咪唑類離子液體包含陽離子和陰離子； 所述陽離子為烷基咪唑； 所述陰離子為鹵酸根離子、四氟硼酸陰離子、六氟磷酸陰離子、二 (三氟甲基磺酰)亞胺陰離子、乳酸根陰離子、對甲基苯磺酸根陰離子、乙?；酋啺逢庪x子、糖精陰離子、氨基酸類陰離子、硫酸酯類陰離子、丁二酸二異辛酯磺酸根陰離子、4，5-二硝基咪唑陰離子、5-硝基四唑陰離子中的一種。
2.如權(quán)利要求1所述的鋰電池用電解液，其特征在于，所述陽離子為1-烷基-3烷基咪唑。
3.如權(quán)利要求2所述的鋰電池用電解液，其特征在于，所述陽離子為1-甲基-3-乙基咪唑。
4.如權(quán)利要求1所述的鋰電池用電解液，其特征在于，所述陰離子為鹵酸根離子。
5.如權(quán)利要求4所述的鋰電池用電解液，其特征在于，所述陰離子為四氯化鋁酸根離子。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的鋰電池用電解液，其特征在于，所述電解液中咪唑類離子液體的體積百分含量為0.1?50%。
7.如權(quán)利要求6所述的鋰電池用電解液，其特征在于，所述電解液中咪唑類離子液體的體積百分含量為I?15%。
8.如權(quán)利要求7所述的鋰電池用電解液，其特征在于，所述電解液中咪唑類離子液體的體積百分含量為5%。
9.一種如權(quán)利要求1-8任一所述鋰電池用電解液的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: (1)預(yù)電解:在無水環(huán)境下正負(fù)極用高純鋁片，接通穩(wěn)壓電源，電壓1.08V,電解24小時，除去咪唑類離子液體中的水分； (2)將咪唑類離子液體直接加入到電解液中，混合均勻即可。
10.一種鋰電池，其特征在于，所述鋰電池含有如權(quán)利要求1-8任一所述的鋰電池用電解液。
11.如權(quán)利要求10所述的鋰電池，其特征在于，所述鋰電池為鋰/亞硫酰氯電池，所述電解液中還含有亞硫酰氯和四氯鋁酸鋰。
12.如權(quán)利要求10所述的鋰電池，其特征在于，所述鋰電池為鋰/二氧化錳電池，所述電解液中還含有碳酸丙烯酯、二甲醚、1，3- 二氧戊環(huán)和高氯酸鋰。
13.如權(quán)利要求10所述的鋰電池，其特征在于，所述鋰電池為鋰/氟化碳電池，所述電解液中還含有碳酸丙烯酯、二甲醚或Y-丁丙酯、四氟硼酸鋰。
【文檔編號】H01M10/058GK103814473SQ201380002469
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】曹浪, 袁中直, 劉金成 申請人:惠州億緯鋰能股份有限公司