[发明专利]一种用电化学氧化还原制备高电压锂电池的方法

说明书

本发明提供了一种用电化学氧化还原制备高电压锂电池的方法，将电解液的各个组分在电极表面反应、聚合，制成具有4.5伏以上高压可以循环的锂电池。利用电化学氧化还原方法，将电解液的各个组分在电极表面反应，由于没有液态电解液存在，其电池的高温性能和高温的安全稳定性也有很大提高。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种用电化学氧化还原制备高电压锂电池的方法。

背景技术

电池已经成为我们生活中不可缺少的部分，尤其是较大的动力电池和储能电池系统。因为以液态有机电解液为主电池的使用安全性存在隐患。公认会更安全的固态电池在下一代的锂离子电池上，给予很高的期待。但是，目前的固态电池，由于界面效应和一些副反应的问题，引起的电池的寿命问题一直阻碍了其发展。

专利202010751776，用电化学方法，解决了固态电池的界面问题，但需要添加额外的催化剂，才可以使固化很好的完成。且一般的电解液在高于4.5伏电压以上时，会产生分解，使得高电压电池不能得到实际应用。

发明内容

本发明提出了一种用电化学氧化还原制备高电压锂电池的方法，不需要添加额外的催化剂，利用有机电解液特有的属性，使固化得以完成。固化后的电解质，可以承受4.5伏以上的电压。

实现本发明的技术方案是：

一种用电化学氧化还原制备高电压锂电池的方法，将电解液的各个组分在电极表面反应、聚合，制成具有4.5伏以上高压可以循环的锂电池。利用电化学氧化还原方法，将电解液的各个组分在电极表面反应，由于没有液态电解液存在，其电池的高温性能和高温的安全稳定性也有很大提高。

将液态电池置于一定的电场下，电解液在50-100℃和10个大气压力进行电化学反应、聚合，得到具有4.5伏以上高压可以循环的锂电池。

所述锂电池在4.5伏以上的高温环境下，进行正常的充放电。

所述的隔膜为聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚环氧乙烷（PEO）、聚丙烯氰（PAN）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚环氧丙烷（PRO）、聚偏氯乙烯（PVDC）中的一种或一种以上的混合物。

所述非水有机溶剂为碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯（EMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、γ-羟基丁酸内酯（GBL）、乙酸甲酯（MA）、乙酸乙酯（EA）、乙酸丙酯（EP）、乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯或丙酸丁酯中的一种或一种以上的混合物。除上述列举的外，还可以是本领域技术人员公知的任何常规非水有机溶剂这在本发明中没有限制。

电解液中电解质盐包括LiCF₃SO₃、LiN(SO₂CF₃)₂、LiN(SO₂C₂F₅)₂、LiN(SO₂C₄F₉)₂或LiC(SO₂CF₃)₃中的至少一种以及LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiBOB、LiDFOB、LiTFSI、LiFSI、LiFAP、LiAsF₆、LiSbF₆、LiPF₃(C₃F₇)₃、LiB(CF₃)₄或LiBF₃(C₂F₅)中的至少一种。

所述电解质盐在非水锂离子电池电解液中的浓度为0.5~2.5mol//L。