[发明专利]铝负极储能器件电解液、铝负极储能器件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铝负极储能器件电解液、铝负极储能器件及其制备方法，涉及电化学储能器件技术领域。铝负极储能器件电解液包括锂盐和有机溶剂，有机溶剂包括10‑20vol％环状酯类溶剂和80‑90vol％线型酯类溶剂。本发明缓解了现有的电解液体系在Al负极体系中影响电池的容量发挥、电池的循环性能较差，而常温循环较好的体系，低温性能又较差。本发明提供的低温电解液与Al负极体系匹配性好，低温下能够保持低粘度，使体系有较高的电导率，同时负极‑电解液具有较低的固液界面阻抗，使锂离子能够有效脱出，使用该电解液能显著改善Al负极锂离子储能器件的低温充放电性能。

技术领域

本发明涉及电化学储能器件技术领域，具体而言，涉及一种铝负极储能器件电解液、铝负极储能器件及其制备方法。

背景技术

自商品化以来，高能量密度、自放电小、输出电压高和循环寿命长等方面优势突出的锂离子电池迅速占据了手机、笔记本电脑等为代表的消费类电子产品领域的几乎所有市场，近几年来在电动自行车、动力汽车等方面的应用也呈现出几何式的增长。但随着应用和需求的日益增加，锂离子电池在低温性能上面的劣势也愈发凸显。-30℃及以下的放电容量仅占25℃放电容量的50-60％，甚至更低，严重制约了北方冬季电动汽车的使用。

现有技术中，专利CN107171023A公开了一种锂离子电池低温电解液，溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、氟代碳酸丙烯酯和氯代碳酸丙烯酯构成，四种材料的体积比为(45～49):(45～49):(1～5):(1～7)，溶质为LiPF₆和LiBF₄的混合锂盐。利用两种卤素取代的碳酸丙烯酯(PC)材料作为电解液溶剂，解决PC的嵌层效应；降低电解液熔点，提高电解液稳定性，-20℃和-30℃时的容量保持率分别为84.5％和74.2％。

然而现有的低温技术都是应用于发展较为成熟的石墨负极体系，与Al负极体系的匹配程度不高，现有的电解液体系在Al负极体系中影响电池的容量发挥以及电池的循环性能也较差，而常温循环较好的体系，低温性能又较差，尤其是-30℃的放电容量。

因此，所期望的是提供一种与Al负极体系匹配的低温电解液，能够解决上述问题中的至少一个。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种铝负极储能器件电解液，能够缓解上述技术问题中的至少一个。

本发明的目的之二在于提供一种上述铝负极储能器件电解液的制备方法，方法简单。

本发明的目的之三在于提供一种铝负极储能器件，包括上述铝负极储能器件电解液或上述铝负极储能器件电解液的制备方法制得的电解液，具有与上述铝负极储能器件电解液相同的优势。

本发明的目的之四在于提供上述铝负极储能器件的制备方法，生产工艺简单、成本低。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种铝负极储能器件电解液，包括锂盐和有机溶剂，所述有机溶剂包括10-20vol％环状酯类溶剂和80-90vol％线型酯类溶剂。

优选地，在本发明技术方案的基础上，所述有机溶剂包括15-20vol％环状酯类溶剂和80-85vol％线型酯类溶剂；

优选地，所述有机溶剂包括20vol％环状酯类溶剂和80vol％线型酯类溶剂。

优选地，在本发明技术方案的基础上，所述锂盐在所述有机溶剂中的摩尔浓度为0.1-10mol/L，优选为1-2mol/L；