[发明专利]一种含氟阻燃型非水电解液

说明书

本发明涉及化工领域，尤其涉及一种含氟阻燃型非水电解液。所述含氟阻燃型非水电解液按重量份数包括：锂盐2~15份，非水溶剂10~50份，稀释剂20~60份，阻燃剂2~20份。本发明在使用含氟阻燃剂的基础上进一步使用了含氟醚类稀释剂，使电解液在保证高浓度的同时，降低了黏度，同时含氟阻燃剂与氟醚类稀释剂组成了新的体系，经试验证明，该电解液体系耐氧化性能高，阻燃性能好,对石墨负极兼容性也好，进而提高锂电池的安全性能；采用这种电解液的锂离子电池在保持良好的循环寿命、倍率性能同时，安全性能大幅提升，使得其具有较广阔的应用前景，据实验数据显示，在三元/锂半电池循环100周之后，它的容量保持率为98.17％。

技术领域

本发明涉及化工领域，涉及电池电解液研究领域，尤其涉及一种含氟阻燃型非水电解液。

背景技术

锂电池具有工作高电压、高比能、长循环寿命、低自放电率、无污染等优势，现已广泛用于移动电话、便携式计算机、数码产品等小型电子设备，并已在电动汽车（EV）和混合动力汽车(HEV)等交通工具上展现出广阔的应用前景和强劲的发展势头。

锂电池主要由正负极材料、隔膜和电解液组成。而使用易燃有机溶剂作为锂电池的电解液，是锂电池发生火灾和爆炸的主要原因之一，制约着锂电池向大型化、高能化发展。然而要从根本上解决锂电池的安全性能，必须优化电池所用材料的性能，使用高安全性的电池材料。

氟代溶剂或添加剂是目前研究比较深入的一类材料，在开发具有特殊功能的锂离子电池电解液中具有广泛的应用。氟是第九号元素，电子轨道最外层具有七个电子，具有很强的电负性和弱极性，氟代会使得溶剂凝固点降低、闪点升高、抗氧化性提高，并且有助于提升电解液和电极之间的接触性能。因此，氟代溶剂或添加剂在电解液中的使用会有效提高电解液的低温性能、耐氧化性能、阻燃性能和其对电极的润湿性，进而获得具有特殊功能的电解液。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供一种含氟阻燃型非水电解液。为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种含氟阻燃型非水电解液，其特征在于，包括：锂盐、非水溶剂、稀释剂和功能添加剂，其特征在于，所述非水电解液按重量份数包括：

锂盐 2~15份

非水溶剂 10~50份

稀释剂 20~60份

阻燃剂 2~20份

优选的，所述锂盐选自双(氟磺酰)亚胺锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双(氟磺酰)氨基锂、双(三氟甲基磺酰)氨基锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂中的一种或多种。

优选的，所述非水溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、三氟丙烯碳酸酯中的一种或多种。

优选的，所述稀释剂选自四氟乙基-四氟丙基醚、六氟异丙基甲醚、八氟戊基-四氟乙基醚中的一种或多种。

优选的，所述阻燃剂为氟化磷酸酯、三（2,2,2－三氟乙基）磷酸酯、六氯环三膦腈中的一种或多种。

优选的，一种含氟阻燃型非水电解液，其制备步骤为：

a.首先利用4A（5A）分水筛对阻燃剂进行除水处理，处理时间为20—30h，得到阻燃剂中的水份含量低于10ppm的阻燃剂A；

b.然后将非水溶剂和稀释剂一种或几种按重量份数混合冷却，得到冷却产物，在惰性气体保护中向冷却产物内缓慢加入锂盐，充分反应得到产物A；

c.最后将产物A缓缓的加入到步骤b中的含有阻燃剂A无水无氧手套箱中，进行缓慢搅拌，搅拌时间2—4h，搅拌完成后，常温常压下放置3—5h，即带到所需的阻燃型非水电解液。