[发明专利]一种锂电池电解液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及精细化学品领域，具体涉及一种锂电池电解液及其制备方法。

背景技术

随着新能源汽车行业的迅速发展，锂电池作为众多动力电池中的一种显示出优越的特性，而电解液作为锂电池的重要组成部分，其性质对锂电池的电化学性能有着重要影响。对电解液的性能要求通常包括，电导率高、热稳定性高、化学稳定性高、化学窗口宽和无毒安全。目前商业化的电解液还存在电化学稳定性不足的问题。应用于电化学领域的电解质需要研究其各种电学性能，最重要的是电化学窗口和电导率。而离子液体具备电化学窗口宽、热稳定性好的特性。

发明内容

针对目前锂电池电解液存在的问题，本发明的目的是提供一种能提高锂电池电化学稳定性，具有较高电导率和较宽电化学窗口的锂电池电解液及其制备方法。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

一种锂电池电解液是将电解质盐六氟磷酸锂和N，N-二甲基-N-乙基-N-2-甲氧基乙基铵二(三氟甲基酰胺)亚胺盐(DEMETf₂N)溶解于非水溶剂中形成的溶液。

其中，所述电解液中N，N-二甲基-N-乙基-N-2-甲氧基乙基铵二(三氟甲基酰胺)亚胺盐的浓度为0.1mol/L～2mol/L。

其中，所述的非水溶剂为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、γ-丁基内脂、N，N-二甲基甲酰胺、环丁砜、3-甲基环丁砜和乙腈中的一种或几种。

一种锂电池电解液的制备方法，是将非水溶剂通过分子筛脱水装置，脱除非水溶剂中含有的水分，再将六氟磷酸锂和N，N-二甲基-N-乙基-N-2-甲氧基乙基铵二(三氟甲基酰胺)亚胺盐溶解于非水溶剂中即得所述电解液。

本发明的有益效果是：采用本发明中将电解质盐六氟磷酸锂和N，N-二甲基-N-乙基-N-2-甲氧基乙基铵二(三氟甲基酰胺)亚胺盐溶解于烷基碳酸酯中的制备方法所得到的电解液的电化学稳定性较高，并具有较高电导率和较宽电化学窗口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

将碳酸丙烯酯通过分子筛脱水装置，脱除碳酸丙烯酯中含有的水分，再将六氟磷酸锂和N，N-二甲基-N-乙基-N-2-甲氧基乙基铵二(三氟甲基酰胺)亚胺盐溶解于碳酸丙烯酯中得六氟磷酸锂含量为1mol/L、DEMETf₂N含量为0.1mol/L的电解液。经测试可得，25℃时，1mol/L的六氟磷酸锂和0.1mol/L的DEMETf₂N在碳酸丙烯酯中的电导率为12.70mS·cm^-1，由六氟磷酸锂和DEMETf₂N的碳酸丙烯酯溶液组成的电解液可在3.5V的电压下保证电容器的稳定循环。

实施例2

将碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯和γ-丁基内脂按体积比2:1:1组成的混合溶剂通过分子筛脱水装置，脱除混合溶剂中含有的水分，再将六氟磷酸锂和N，N-二甲基-N-乙基-N-2-甲氧基乙基铵二(三氟甲基酰胺)亚胺盐溶解于混合溶剂中得六氟磷酸锂含量为1mol/L、DEMETf₂N含量为0.5mol/L的电解液。经测试可得，25℃时，1mol/L的六氟磷酸锂和0.5mol/L的DEMETf₂N在混合溶剂中的电导率为12.90mS·cm^-1，上述电解液可在3.5V的电压下保证电容器的稳定循环。

实施例3

将碳酸乙烯酯、环丁砜、3-甲基环丁砜和乙腈按体积比3:2:1:1组成的混合溶剂通过分子筛脱水装置，脱除混合溶剂中含有的水分，再将六氟磷酸锂和N，N-二甲基-N-乙基-N-2-甲氧基乙基铵二(三氟甲基酰胺)亚胺盐溶解于混合溶剂中得六氟磷酸锂含量为1mol/L、DEMETf₂N含量为1mol/L的电解液。经测试可得，25℃时，1mol/L的六氟磷酸锂和1mol/L的DEMETf₂N在混合溶剂中的电导率为13.00mS·cm^-1，上述电解液可在3.5V的电压下保证电容器的稳定循环。

实施例4