[发明专利]一种溶剂自牺牲原位保护电极的锂系电解质及制备与应用

权利要求书

1.一种溶剂自牺牲原位保护电极的锂系电解质，由溶剂和锂盐组成，其特征在于，所述锂盐浓度为0.9mol/L～7mol/L；所述溶剂按质量百分比计由如下组分构成：氟代溶剂18％～49％，自牺牲诱导剂0.5％～9.9％，主溶剂55％～90％；所述自牺牲诱导剂为EP，DEP，VC，MnF₃，LiI，AIBN，BPO，DME，TTE，BTFE，SL，DMSO，DOL，DTD中的任意一种或多种组合；

所述溶剂自牺牲原位保护电极的锂系电解质在4.0V～4.4V电化学窗口区间仅出现自牺牲氧化还原峰，所述自牺牲氧化还原峰的峰值电流密度低于0.2mA/cm²，所述溶剂自牺牲原位保护电极的锂系电解质的电化学窗口上限不低于5.1V；

所述锂盐为Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃，Li₇La₃Zr₂O₁₂，Li_6.75La₃Zr_1.75Ta_0.25O₁，Li_7-3xGa_xLa₃Zr₂O₁₂，Li_6.4Al_0.2La₃Zr₂O₁₂中任意一种与LiClO₄，LiPF₆，LiDOFB，LiFSI，LiTFSI，LiBF₄，LiBETI中任意一种或多种构成多盐体系，其中0.05＜x＜0.85。

2.如权利要求1所述一种溶剂自牺牲原位保护电极的锂系电解质，其特征在于，所述主溶剂为EC，DEC，EMC，DMC，PC，MMA，EA，MMP，TOF，AN中的任意一种或多种组合。

3.如权利要求1所述一种溶剂自牺牲原位保护电极的锂系电解质，其特征在于，所述氟代溶剂为FEC，TFPC，TFEB，TFEO，DFEC，FEMC中的任意一种或多种组合。

4.如权利要求1所述一种溶剂自牺牲原位保护电极的锂系电解质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

①溶剂混合：按比例称取主溶剂和氟代溶剂置于容器中，将容器置于常规搅拌器中以200r/min～600r/min的转速将两者搅拌均匀，得到溶剂A；

②锂盐混合：按比例称取锂盐，在步骤①所得的溶剂A出现搅拌旋涡的状态下，向容器内旋涡处加入锂盐，然后密封容器并转移至干燥环境的超声装置中，超声处理10min～1h，即得含锂盐的溶剂A；

③自牺牲诱导剂混合：按比例称取自牺牲诱导剂，在干燥环境中加入至步骤②所得的含锂盐的溶剂A中，然后将容器放入干燥环境的行星式搅拌器中，采用自转加公转的阶梯式旋转模式搅拌，所述行星式搅拌器搅拌流程进行一次以上；最后将容器内所有液体转移至装有脱水装置中静置≥6h，获得的上清液部分即为溶剂自牺牲原位保护电极的锂系电解质。

5.如权利要求4所述一种溶剂自牺牲原位保护电极的锂系电解质的制备方法，其特征在于，在步骤③中，所述自转加公转的阶梯式旋转模式搅拌中自转阶梯式旋转模式为依次在低转速、中转速、高转速条件下运行，然后按照中转速、低转速条件逐步降速运行；所述公转阶梯式旋转模式为与自转阶梯式旋转模式一致，或直接加速到高转速条件下运行后再按照中转速、低转速条件逐步降速中任一方式；所述高转速运行条件：转速900r/min～1500r/min，时间1min～8min；所述中转速运行条件：转速600r/min～800r/min，时间20s～5min，所述低转速运行条件：转速300r/min～500r/min，时间10s～1min。

6.如权利要求1所述一种溶剂自牺牲原位保护电极的锂系电解质用于锂系电池的制作。

7.如权利要求6所述一种溶剂自牺牲原位保护电极的锂系电解质用于锂系电池的制作，其特征在于，所述溶剂自牺牲原位保护电极的锂系电解质的添加量按电解质质量与设计容量比值不超过2.4g/Ah，即E/C≤2.4g/Ah。