[发明专利]一种匹配磷酸铁锂电池高温电解液的制备及其性能研究

说明书

本发明公开了一种匹配磷酸铁锂电池高温电解液的制备及其性能研究。所述电解液包括复合锂盐，有机溶剂，所述锂盐为双氟磺酰亚胺锂和二氟草酸硼酸锂。本发明的锂离子电池电解液在高温60℃下，循环50圈后容量保持率达到95.6％。然而使用常规电解液在循环17圈后的容量保持率为57.1％，并且在17圈之后只充电不放电。通过扫描图可以看出，该复合锂盐电解液可以在磷酸铁锂表面形成稳定、致密的CEI膜，抑制电解液的分解，保证材料结构不受破坏，大大改善了磷酸铁锂电池的高温循环性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，具体是涉及到一种匹配磷酸铁锂电池高温电解液的制备及其性能研究。

背景技术

随着锂离子电池在新能源动力领域应用的不断扩大，其需求量也在大幅度增加，但是近年来不断出现的手机电池爆炸事故，电动汽车起火事故及锂电池企业起火事故，使得人们对电动汽车的安全性产生质疑，安全问题是限制新能源产业的首要问题。

目前锂离子电池应用中，国内普遍选择的的正极材料仍然是磷酸铁锂材料，然而磷酸铁锂电池在高温下循环会导致电池内部温度的升高，使正极材料会发生活性物质的分解和电解液的氧化。这些副反应能够产生大量的热，从而造成电池温度的进一步上升，进而对电池的安全性能产生巨大的影响。因此，开发出适合磷酸铁锂电池的高温电解液，具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的涉及锂离子电池电解液领域，主要目的在于提供一种能改善磷酸铁锂电池高温性能的电解液，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种匹配磷酸铁锂电池高温电解液，包括复合锂盐和溶剂。其中复合锂盐在电解液中的总体浓度为0.8～2.5mol/L。

优选的，所述锂盐为双氟磺酰亚胺锂，六氟磷酸锂和双氟草酸硼酸锂中的至少一种。

优选的，所述有机溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的混合物。

优选的，所述单个锂盐在所述电解液中的浓度为0.1～1.2mol/L。

优选的，所述提供了制备锂离子电池电解液的方法，制备过程为将锂盐和有机溶剂按照一定比例充分混合，并将其静置8h，使得锂盐充分溶解。

上述方案的有益效果是：通过使用本发明提供的复合锂盐电解液，形成稳定的CEI膜，改善了锂离子电池磷酸铁锂材料在高温下的安全性，抑制了电解液在高温下的分解，从而提高了锂离子电池的高温循环性能。

附图说明

图1是本发明实施例8与对比实施例1电解液在高温下循环50圈的循环性能曲线。

图2是本发明对比实施例1在高温下循环50圈后的投射电镜图。

图3是本发明实施例8在高温下循环50圈后的透射电镜图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。所举实施例只是用于解释本发明，并非限定于所述实施例，凡是对本发明基础上做出的改进和变化，均应包括在本发明的保护范围中。

实施例1

在水氧含量小于等于1PPm的封闭环境中，将碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯按照体积比为3:7混合均匀。加入0.1mol/L LiFSI和0.9mol/L LiDFOB，将锂盐和溶剂充分混合均匀，静止8h后待用。

实施例2

在水氧含量小于等于1PPm的封闭环境中，将碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯按照体积比为3:7混合均匀。加入0.2mol/L LiFSI和0.8mol/L LiDFOB，将锂盐和溶剂充分混合均匀，静止8h后待用。

实施例3