[发明专利]一种混合离子电解液的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种混合离子电解液的制备方法和应用，该制备方法包括将分子筛浸泡于单离子电解液中，得到初次混合液；除去所述初次混合液中的分子筛，得到混合离子电解液；本发明创新地使用分子筛浸泡到单离子电解液中并形成混合离子电解液，所述分子筛的成本低廉，只需要使用少量的分子筛浸泡到单离子电解液中即可，大大地降低现有技术中的原料成本；而且，本发明的制备方法无需进行称量、混合、溶解等工序，制备过程简单且节约了工艺成本，大大降低生产成本。此外，所述分子筛本身还具有吸附电解液中痕量水分的作用，从而提升电池性能。

技术领域

本发明涉及电解液制备技术领域，特别涉及一种混合离子电解液的制备方法和应用。

背景技术

锂离子电池因具备高能量密度，高功率，寿命长，安全，清洁等优势，已经成为一种极其重要的电化学储能手段，被广泛应用于各个领域；包括电动汽车、便携式电子设备、太阳能储能、风能储能领域。但是由于地壳中锂元素丰度低，其应用的成本较高，因此，广泛性受到限制。而碱金属(钠、钾等)与锂元素的化学、物理性质相似，所以碱金属离子电池与锂离子电池具有相似的工作原理和储能机理，且碱土金属资源储量丰富、分布广泛，有望作为锂离子电池的替代者。

然而，其他碱金属离子的半径较大，使得离子在材料中的扩散动力学缓慢，降低了电池的倍率性能和循环性能。采用混合阳离子电解液，将扩散快的离子和扩散慢的离子混合，则可以提高电池的倍率性能和循环性能。例如，2006年，J.Baker等人首次提出了混合型锂离子电池的概念，即采用锂/钠离子共同作为电池工作离子，研究表明，钠基材料与传统锂离子正极材料具有相似的储锂机理。因此，混合离子电池在充分发挥锂离子电池优势的同时，能够克服钠离子电池可逆性较差的缺点。而且与传统钠离子电池相比，倍率性能和循环性能均有较大提高。但现有技术中，制备混合电解液均是通过加入其他电解质盐，从而引入新的阳离子，因此原料成本仍较高，并且需要按比例进行称量、混合、溶解等过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合离子电解液的制备方法和应用，旨在解决上述现有技术中的原料成本高，制备过程繁琐的技术问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案有：

本发明提供一种混合离子电解液的制备方法，包括：

将分子筛浸泡于单离子电解液中，得到初次混合液；

除去所述初次混合液中的分子筛，得到混合离子电解液；

其中，所述分子筛为碱金属型分子筛，所述单离子电解液为碱金属离子电解液，所述碱金属分子筛中所包含的碱金属元素不同于所述碱金属离子电解液所包含的碱金属元素。

与现有技术相比，本发明的混合离子电解液的制备方法具有以下有益效果：

本发明创新地使用分子筛浸泡到单离子电解液中，借助分子筛的离子交换特性向单离子电解液中释放其他离子，形成混合离子电解液，其中，所述分子筛的成本低廉，只需要使用少量的分子筛浸泡到单离子电解液中即可，大大地降低现有技术中的原料成本；而且，本发明的制备方法无需进行称量、混合、溶解等工序，制备过程简单且节约了工艺成本，大大降低生产成本。

此外，所述分子筛本身还具有吸附电解液中痕量水分的作用，从而提升电池性能。

在一种具体实施例中，所述分子筛在所述单离子电解液中的质量百分比为2-50％。

优选地，所述分子筛在所述单离子电解液中的质量百分比为10-30％。

在一种具体实施例中，所述分子筛在所述单离子电解液中的浸泡时间为1-5天。

优选地，所述分子筛在所述单离子电解液中的浸泡时间为1-2天。

在一种具体实施例中，所述碱金属型分子筛包括锂型分子筛、钠型分子筛或钾型分子筛中的一种或多种混合。