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(kāi)一種鋰電池用的電解液，所述電解液含有吡啶類離子液體，所述吡啶類離子液體包含陽(yáng)離子和陰離子；所述陽(yáng)離子為N-烷基吡啶；所述陰離子為四氯化鋁酸根離子、四氯化鎵酸根離子、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(duì)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。本發(fā)明所述電解液能夠有效抑制鋰電池中金屬鋰表面鈍化層（SEI膜）的增長(zhǎng)，顯著提高電池的存儲(chǔ)性能。另外，本發(fā)明還公開(kāi)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(shuō)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)明涉及一種用于鋰電池的電解液及含有該電解液的鋰電池，尤其是一種用于鋰/亞硫酰氯電池或鋰/二氧化錳電池或鋰/氟化碳電池的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(zhǎng)儲(chǔ)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]在鋰電池中，金屬鋰和電解質(zhì)接觸后，會(huì)在鋰金屬表面形成一層鈍化層(SEI膜)，這層鈍化膜阻礙了金屬鋰和電解液的進(jìn)一步反應(yīng)，使得鋰電池具備低自放電率和長(zhǎng)儲(chǔ)存壽命。但在一些情況下，如常溫長(zhǎng)期存儲(chǔ)、高溫存儲(chǔ)后，這層鈍化膜往往會(huì)出現(xiàn)過(guò)度生長(zhǎng)的現(xiàn)象，造成電池嚴(yán)重鈍化和高自放電率，引起電池失效。為了提高鋰電池的存儲(chǔ)性能，常用方法如在電解液中添加一定量的二氧化硫SO2、或加入過(guò)渡金屬大環(huán)化合物、有機(jī)高分子添加齊U、陽(yáng)極涂層處理等等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]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能夠提高電池存儲(chǔ)性能的新的含有吡啶類離子液體的鋰電池用電解液；另外，本發(fā)明還提供了使用該電解液的鋰電池。
[0005]為實(shí)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，所述電解液含有吡啶類離子液體，所述吡啶類離子液體包含陽(yáng)離子和陰離子；
[0006]所述陽(yáng)離子為N-烷基吡啶；
[0007]所述陰離子為四氯化鋁酸根離子、四氯化鎵酸根離子、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(duì)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。
[0008]本發(fā)明所述鋰電池用電解液中添加吡啶類離子液體作為添加劑，所述吡啶類離子液體包含陽(yáng)離子和陰離子，所述陽(yáng)離子為N-烷基吡啶，所述陰離子為四氯化鋁酸根離子、四氯化鎵酸根離子、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(duì)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，上述陰離子中，除四氯化鋁酸根離子(A1C14_)和四氯化鎵酸根離子(GaCl4_)
外的結(jié)構(gòu)式分別如下:
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種鋰電池用電解液，其特征在于，所述電解液含有吡啶類離子液體，所述吡啶類離子液體包含陽(yáng)離子和陰離子； 所述陽(yáng)離子為N-烷基吡啶； 所述陰離子為四氯化鋁酸根離子、四氯化鎵酸根離子、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(duì)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(yáng)離子為N-丁基吡啶。
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(yáng)離子為N-正丁基吡啶。
4.如權(quán)利要求1或2或3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或四氯化鎵酸根離子。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的鋰電池用電解液，其特征在于，所述陰離子為二(三氟甲基磺酰)亞胺陰離子。
6.如權(quán)利要求1至5任一所述的鋰電池用電解液，其特征在于，所述電解液中吡啶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，所述電解液中吡啶類離子液體的體積百分含量為5?15%。
8.如權(quán)利要求7所述的鋰電池用電解液，其特征在于，所述電解液中吡啶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，包括以下步驟: (1)在無(wú)水環(huán)境下正負(fù)極用高純鋁片，接通穩(wěn)壓電源，電壓為1.08V,電解24小時(shí)，除去吡啶類離子液體中的水分； (2)將吡啶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(hào)】H01M6/16GK103814468SQ201380002472
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)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(qǐng)人:惠州億緯鋰能股份有限公司