[发明专利]一种锂金属电池用腈类电解液及使用该电解液的锂金属电池

权利要求书

1.一种锂金属电池用腈类电解液，其特征在于：所述锂金属电池电解液由至少二种锂盐和至少一种含有氰基官能团的固体或液体试剂组成。

2.根据权利要求1所述的锂金属电池用腈类电解液，其特征在于，所述锂金属电池用腈类电解液的熔融温度为-10～140℃，离子电导率为1×10^-4～1×10^-2S/cm；所述锂盐在电解液中的浓度为0.1～5mol/L。

3.根据权利要求2所述的锂金属电池用腈类电解液，其特征在于，所述锂金属电池用腈类电解液的熔融温度为0～60℃，所述锂盐在电解液中的浓度为1～3mol/L。

4.根据权利要求1所述的锂金属电池用腈类电解液，其特征在于，所述含有氰基官能团的固体或液体试剂为乙腈、丙腈、丙二腈、丁腈、丁二腈、戊腈、戊二腈、2-亚甲基戊二腈、己腈、己二腈、庚腈、庚二腈、辛腈、辛二腈、丙烯腈、丁烯腈、氰基丙烯酸酯、聚丙烯腈、戊烯腈、己烯腈、偶氮二异丁腈、六氯三聚磷腈、偶氮二异庚腈、六氯环三磷腈中一种或几种。

5.根据权利要求1所述的锂金属电池用腈类电解液，其特征在于：所述至少两种锂盐中至少一种为硼酸锂盐。

6.根据权利要求1所述的锂金属电池用腈类电解液，其特征在于：所述至少两种锂盐中至少一种为含氟磺酰亚胺锂盐、含氟磷酸锂盐、卤酸锂盐中的一种或几种。

7.根据权利要求5所述的锂金属电池用腈类电解液，其特征在于：所述至少两种锂盐中还包括含氟磺酰亚胺锂盐、含氟磷酸锂盐、卤酸锂盐中的一种。

8.根据权利要求6或7所述的一种锂金属电池用腈类电解液，其特征在于：所述含氟磺酰亚胺锂盐为双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)、双五氟乙基磺酸亚胺锂Li(C₂F₅SO₂)₂N、三氟甲基五氟乙基磺酸亚胺锂Li(CF₃SO₂)(C₂F₅SO₂)N中的一种或几种。

9.根据权利要求6或7所述的一种锂金属电池用腈类电解液，其特征在于：所述含氟磷酸锂盐为二氟磷酸锂(LiPO₂F₂)、四氟磷酸锂(LiPOF₄)、六氟磷酸锂(LiPF₆)中的一种或几种。

10.根据权利要求6或7所述的一种锂金属电池用腈类电解液，其特征在于：所述卤酸锂盐为高氯酸锂LiClO₄、溴酸锂LiBrO₃、碘酸锂LiIO₃中的一种或几种。

11.根据权利要求5所述的一种锂金属电池用腈类电解液，其特征在于：所述硼酸锂盐为二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、四氟硼酸锂(LiBF4)、双乙二酸硼酸锂(LiBOB)中的一种或几种。

12.根据权利要求5或7所述的一种锂金属电池用腈类电解液，其特征在于：所述两种锂盐为双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)与二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)的组合、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)的组合与二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)的组合、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)与双乙二酸硼酸锂(LiBOB)的组合、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)与四氟硼酸锂(LiBF4)的组合、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)与双乙二酸硼酸锂(LiBOB)的组合。

13.一种锂金属电池，包括正极、隔膜、负极和权利要求1-12中任一项所述的锂金属电池用腈类电解液。

14.根据权利要求13所述的一种锂金属电池，其特征在于，所述锂金属电池负极含有0价锂金属，所述锂金属电池负极材料为锂金属、石墨与锂金属的混合物、石墨与硅碳及锂金属的混合物、石墨化学法预嵌锂材料、石墨与硅碳化学法预嵌锂材料中的一种。