[发明专利]锂一次电池

说明书

本发明属于电池领域，具体涉及一种锂一次电池。以芳香羰基化合物为正极活性物质，金属锂或锂合金为负极，电解液为有机电解液；所述的电解液中加入氟代碳酸乙烯酯FEC作为添加剂。根据本发明得到的锂一次电池，比容量可达550mAh/g以上，比能量可达1300Wh/kg以上，并且在3个月的存储中无明显的自放电现象，能够在‑40℃至60℃的温度范围内使用，满足一次电池的特性。且原料简单易得，成本低廉，性能优异，极具应用前景。

技术领域

本发明属于电池领域，具体涉及一种锂一次电池。

背景技术

目前已经商用的锂一次电池主要有锂-二氧化锰电池、锂-亚硫酰氯电池、锂-氟化碳电池、锂-二氧化硫电池、锂-碘电池、锂-硫化铁电池等。锂一次电池具有比容量高、比能量高、存储寿命长等优点，且可以实现电池的小型化和轻量化。广泛应用于各种电子设备的备用电源，医疗器械电源、航空航天、军事领域等。随着便携式电子设备的普及化，电动汽车的快速发展，对锂一次电池的需求也日益增多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂一次电池。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种锂一次电池，以芳香羰基化合物为正极活性物质，金属锂或锂合金为负极，电解液为有机电解液；所述的电解液中加入氟代碳酸乙烯酯FEC作为添加剂。

所述的FEC的体积添加量大于电解液总量的2％。

所述的FEC的体积添加量为电解液总量的5％。

所述的芳香羰基化合物为含有羰基的单苯环至多苯环芳香羰基化合物，所述的芳香羰基化合物可以含有取代基。

所述的多苯环芳香羰基化合物的芳环个数小于等于5。

正极的采用下述方式制备：芳香羰基化合物与导电剂、粘结剂按一定比例混合均匀，根据粘结剂的性质以水或有机溶剂N-甲基吡咯烷酮NMP作为溶剂研磨为均一浆料，涂敷于集流体铝箔或镍箔上，真空加热烘干后裁成指定大小制备而成。

芳香羰基化合物：导电剂：粘结剂的比例为40-85：10-40：5-20。

所述的电解液为锂盐的溶液，浓度为0.01-7mol/L；所述的锂盐为双三氟甲基磺酰亚胺锂LiTFSI，六氟磷酸锂LiPF₆，高氯酸锂LiClO₄或者四氟硼酸锂LiBF₄；所述的电解液的溶剂为链状醚类、环状醚类、链状碳酸酯、环状碳酸酯、链状酯或者环状酯。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

根据本发明得到的锂一次电池，比容量可达550mAh/g以上，比能量可达1300Wh/kg以上，并且在3个月的存储中无明显的自放电现象，能够在-40℃至60℃的温度范围内使用，满足一次电池的特性。且原料简单易得，成本低廉，性能优异，极具应用前景。

附图说明

图1是实施例9，10-蒽醌作为正极活性物质的锂一次电池的比容量-电压的放电曲线。

图2是实施例9，10-蒽醌作为正极活性物质的锂一次电池的比能量-电压的放电曲线。

图3是实施例9，10-蒽醌作为正极活性物质的锂一次电池的自放电曲线，采用先放电后静置的方式进行间歇性放电，每次静置时间为7天。

图4是实施例9，10-蒽醌作为正极活性物质的锂一次电池的高低温性能曲线，测试范围-40℃至60℃，电流密度20mA/g。

图5是实施例9，10-蒽醌作为正极活性物质的锂一次电池放电至1.5V后对AQ电极片进行的XPS表征得到的F1s高分辨谱。

图6是不同个数芳环的羰基化合物在20mA/g下的恒电流放电曲线。