[发明专利]一种锂电池

说明书

本发明公开一种锂电池，包括正极、负极和电解液，所述正极的活性材料为锰酸锂或活性炭，所述负极的活性材料为钛酸锂，所述电解液中包含：限域水分子功能溶质、溶剂和电解质；其中，所述限域水分子功能溶质选自单糖或二糖中的一种或几种；所述电解质为包含锂的碱金属的可溶性盐。该锂电池具有高的电压窗口和宽的工作温度区间且使用安全性高。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域。更具体地，涉及一种具有高的电压窗口和宽的工作温度区间的锂电池。

背景技术

锂电池的显著特征是质轻、能量高和寿命长，其被广泛地作为各种便携用电子设备电源使用。

作为锂电池的电解液，通常希望其具有高的分解电压以及较大的电化学窗口，以便于使得使用该电解液的电池具有更高的储能密度以便于更好的用于实际的生产生活中。现有的锂电池中采用的电解液通常为水系电解液或有机电解液。水系电解液虽然价格低廉，但传统水系电解液受限于水的分解电压低，电化学窗口小，且由于其中强酸或强碱有较强的腐蚀性，对封装要求苛刻且不利于操作。目前商品化的锂电池大部分都采用有机体系电解液，采用有机体系电解液来替代水系电解液的锂电池工作电压可以获得明显提高。但有机电解液常用的电解质盐一般采用季铵盐，其生产成本高，采用的有机溶剂易燃，安全性差。

因此，需要提供一种新的锂电池。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电池，该锂电池具有高的电压窗口和宽的工作温度区间，安全性好。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种锂电池，包括正极、负极和电解液，所述正极的活性材料为锰酸锂或活性炭，所述负极的活性材料为钛酸锂，所述电解液中包含：限域水分子功能溶质、溶剂和电解质；

其中，所述限域水分子功能溶质选自单糖或二糖中的一种或几种；

所述电解质为包含锂的碱金属的可溶性盐。

可选地，按质量百分含量计，所述电解液中包含40-80％的限域水分子功能溶质。

可选地，按质量百分含量计，所述电解液中包含40-65％的限域水分子功能溶质。

示例性可选地，按质量百分含量计，所述电解液中包含但不限于40-60％、41-60％、41-55％、40-55％、50-65％、50-60％等的限域水分子功能溶质。

可选地，所述单糖选自果糖。

可选地，所述二糖选自蔗糖、麦芽糖中的一种或几种。

可选地，所述溶剂为水，或水与有机溶剂的混合。

可选地，所述有机溶剂选自乙腈、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯等溶剂中的一种或几种。

可选地，所述包含锂的碱金属的可溶性盐为锂的可溶性盐，或

所述包含锂的碱金属的可溶性盐为包含锂的至少两种碱金属的可溶性盐的混合。

可选地，所述包含锂的碱金属的可溶性盐选自包含锂的碱金属的硫酸盐、硝酸盐、醋酸盐和氯化盐。

可选地，所述包含锂的碱金属的可溶性盐中，锂的可溶性盐选自硫酸锂、硝酸锂、醋酸锂、氯化锂、高氯酸锂中的一种或几种。

可选地，所述包含锂的至少两种碱金属的可溶性盐的混合中，除去锂外的其他的碱金属的可溶性盐选自硫酸钠、硝酸钠、醋酸钠、氯化钠、硫酸钾、硝酸钾、醋酸钾和氯化钾中的一种或几种。

可选地，按质量百分含量计，所述电解液中包含1-20％的电解质。

可选地，按质量百分含量计，所述电解液中包含1-10％的电解质。