[发明专利]一种氯代醚类电解液及其应用

说明书

本发明公开了一种氯代醚类电解液及其应用，其中氯代醚类电解液由包括氯代醚类溶剂、电解质盐的各组分构成；所述氯代醚类溶剂包括氯代醚溶剂A，所述醚溶剂A的结构通式为：其中，n取值为1～4，R独立地选自氯、一氯甲基、二氯甲基、三氯甲基中的一种。本发明溶剂应用于电池中，能够显著提升电解液的抗氧化能力，提高电解液的阻燃能力，采用该电解液的电池具有良好的循环性能和高电压情况下的实用性能。本发明适于工业化生产，在大规模储能领域具有潜在应用前景。

技术领域

本发明属于有机系电池技术领域，具体涉及一种氯代醚类电解液及其应用。

背景技术

因为锂金属阳极具有较高的理论容量(3862mA h g^-1)，较低的电化学电势(-3.040Vvs SHE)，锂金属电池(LMBs)得到迅速发展。但是锂金属因为其高活性，会与传统碳酸酯电解液发生严重的副反应，这些副反应会诱导锂枝晶的形成。锂枝晶的生长有可能会刺穿隔膜，导致电池短路。

为了缓解上述问题，醚类电解液被提出用于锂金属电池中，能够提供高的库伦效率以及长时间的循环稳定性。虽然醚类电解液可以有效抑制阳极表面枝晶的生长，但是其弱抗氧化能力和阻燃能力限制了锂金属电池在实际中的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有研究的醚类电解液面临的问题，提供了一种氯代醚类电解液及其应用，使氯代醚类电解液的抗氧化能力和阻燃能力得到提升，进一步提升了氯代醚类电解液和锂金属电池的实用性。

本发明氯代醚类电解液，包括氯代醚类溶剂和电解质盐。

所述氯代醚类溶剂包括氯代醚溶剂A，所述氯代醚溶剂A的结构通式为：

其中，n取值为1～4，R独立地选自氯、一氯甲基、二氯甲基、三氯甲基中的一种；

所述电解质盐为锂盐、钠盐、钾盐、锌盐中的一种或几种；所述锂盐选自Li₂SO₄、LiClO₄、 LiNO₃、LiCl、LiCF₃SO₃、LiPF₆、Li(FSO₂)₂N、LiBF₄、Li(CF₃CF₂SO₂)₂N或Li(CF₃SO₂)₂N，所述钠盐选自NaClO₄、NaNO₃、NaCl、Na(FSO₂)₂N、NaPF₆、Na₂SO₄或NaCF₃SO₃，所述钾盐选自KNO₃、KClO₄、KPF₆、K(FSO₂)₂N、K(CF₃SO₂)₂N、K₂SO₄或KCl，所述锌盐选自Zn(CF₃SO₃)₂、 ZnSO₄或Zn(CH₃OO)₂。

所述氯代醚类电解液还包括稀释剂；所述稀释剂为1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚、双(2,2,2-三氟乙基)醚中的一种或多种。