[发明专利]一种提高锂-氟化碳一次电池倍率性能的电解液

说明书

本发明涉及一种提高锂‑氟化碳一次电池倍率性能的电解液，属于锂‑氟化碳一次电池领域，其特征在于，有机电解液体系中含有添加剂，所述添加剂用于溶解锂‑氟化碳一次电池放电过程中生成的不导电的放电产物LiF，所述添加剂采用作为阴离子受体的硼基化合物的一种或多种；针对锂‑氟化碳一次电池倍率性能不佳的问题，通过在有机电解液体系中添加作为阴离子受体的硼基化合物，溶解锂‑氟化碳一次电池放电过程中生成的不导电的放电产物LiF，提高电极在放电过程中的导电性，从而提高其放电倍率性能。

技术领域

本发明涉及锂-氟化碳一次电池技术领域，具体涉及一种提高锂-氟化碳一次电池倍率性能的电解液。

背景技术

锂-氟化碳一次电池是目前报道能量密度最高的锂电池体系。Li-CF_x一次电池理论能量密度可达2180Wh/kg，远高于Li-MnO₂电池(1005Wh/kg)和Li-SOCl₂电池(1470Wh/kg)。从电池角度，商品Li-CF_x电池的实际能量密度可以达到820Wh/kg和1180Wh/L，在质量比能量、体积比能量、工作温度范围、存储寿命等方面相较于传统锂离子电池和其它一次电池具有明显优势，在电子产品、医疗器械、国防军工等领域具有广泛的应用。

从放电机理角度，Li-CF_x一次电池在放电过程中氟化碳正极发生转化反应，生成无定型碳和氟化锂，放电产物氟化锂沉积在氟化碳颗粒端面，并结晶长大。一方面，氟化锂阻碍了锂离子进一步向正极内部扩散，使得放电反应无法持续进行；另一方面，氟化碳自身导电性不佳，使得电子传导也成为瓶颈因素。以上因素导致氟化碳电极过程动力学缓慢，不能进行高倍率放电。

发明内容

本发明针对现有技术中所存在的上述问题提供了一种提高锂-氟化碳一次电池倍率性能的电解液。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：提高锂-氟化碳一次电池倍率性能的电解液，其特征在于，有机电解液体系中含有添加剂，所述添加剂用于溶解锂-氟化碳一次电池放电过程中生成的不导电的放电产物LiF，所述添加剂采用作为阴离子受体的硼基化合物的一种或多种，添加剂的添加量为有机电解液体系总重量的0.1-40wt％。

进一步的，阴离子受体的硼基化合物为硼烷类、环硼氧烷类、硼酸酯类含硼化合物中的一种或多种。

其中，硼烷类含硼化合物包括全氟取代三苯基(TPFPB)、二(三甲苯基)氟化硼(Dimesityfluoroborane)；

环硼氧烷类含硼化合物包括三甲基三硼氧烷(Trimethylboroxine)、tris(2,6-difluorophenyl)boroxin、tris-(2,4,6)trifluorophenylboroxin)、tris(pentafluorophenyl)boroxin、2,4,6-Tris(3,4,5-trifluorophenyl)boroxin、2,4,6-Tris(3,4-difluorophenyl)boroxin；