述混合好的混合溶劑以定容到1000ml。即得到本發(fā)明的鋰離子電池電解質溶液，可用于以錳酸鋰或富鋰錳基等材料為正極的有機系鋰離子電池(負極為金屬鋅或者鋅嵌入/脫出類材料)。
[0023]實施例2
[0024]在干燥的充滿高純氬氣的手套箱內(nèi)(H2O < 5ppm ；02< 2ppm)，將各有機溶劑(除水后的純?nèi)軇?照按比例EC: DME = 1: l(wt.% )稱量、混合。六氟磷酸鋰(LiPF6，除水后)，稱取1.0摩爾；六氟磷酸鈉(NaPF6，除水后)，稱取1.0摩爾；陽離子鹽型添加劑Mg (BF4) 2 (除水后)，稱取0.01摩爾;陽離子鹽型添加齊IJ Mn (ClO4) 2 (除水后)，稱取0.01摩爾；陽離子鹽型添加劑KClO4 (除水后)，稱取0.01摩爾。取上述混合好的混合溶劑800ml，按上述稱量的各種鹽量依次加入該800ml混合溶劑，充分均勻攪拌、溶解，而后添加上述混合好的混合溶劑以定容到1000ml。即得到本發(fā)明的鋰離子電池電解質溶液，可用于以錳酸鋰或富鋰錳基等材料為正極的有機系鋰離子電池(負極為金屬鈉或者鈉嵌入/脫出類材料)。
[0025]實施例3
[0026]在干燥的充滿高純氬氣的手套箱內(nèi)(H2O < 5ppm ；02< 2ppm)，將各有機溶劑(除水后的純?nèi)軇?照按比例EC: DMC = 1: l(wt.% )稱量、混合。六氟磷酸鋰(LiPF6，除水后)，稱取1.0摩爾；陽離子鹽型添加劑六氟磷酸鈉(NaPF6,除水后)，稱取0.01摩爾；陽離子鹽型添加劑Mg (BF4) 2 (除水后)，稱取0.01摩爾；陽離子鹽型添加劑Mn (ClO4) 2 (除水后)，稱取0.01摩爾；陽離子鹽型添加劑KClO4 (除水后)，稱取0.01摩爾。取上述混合好的混合溶劑800ml，按上述稱量的各種鹽量依次加入該800ml混合溶劑，充分均勻攪拌、溶解，而后添加上述混合好的混合溶劑以定容到1000ml。即得到本發(fā)明的鋰離子電池電解質溶液，可用于以錳酸鋰或富鋰錳基等材料為正極的有機系鋰離子電池(負極為金屬鋰或者鋰嵌入/脫出類材料)。
[0027]實施例4
[0028]空氣中，溶劑為去離子水；硫酸鋰，稱取1.0摩爾；硫酸鋅，稱取0.5摩爾；陽離子鹽型添加劑MgSO4，稱取0.01摩爾；陽離子鹽型添加劑MnSO4，稱取0.01摩爾；陽離子鹽型添加劑Na2SO4，稱取0.01摩爾；陽離子鹽型添加劑K2SO4，稱取0.01摩爾。取上述去離子水800ml，按上述稱量的各種鹽量依次加入該800ml去離子水中，充分均勻攪拌、溶解，而后添加上述混合好的混合溶劑以定容到1000ml。即得到本發(fā)明的鋰離子電池電解質溶液，可用于以錳酸鋰或富鋰錳基等材料為正極的水系鋰離子電池(負極為金屬鋅或者鋅嵌入/脫出類材料)。
[0029]實施例5
[0030]空氣中，溶劑為去離子水；硫酸鋰，稱取1.5摩爾；陽離子鹽型添加劑MgSO4，稱取0.01摩爾；陽離子鹽型添加劑NiSO4，稱取0.01摩爾；陽離子鹽型添加劑Ga2 (SO4)3，稱取0.01摩爾;陽離子鹽型添加劑Al2 (SO4)3，稱取0.01摩爾；陽離子鹽型添加劑MnSO4，稱取0.01摩爾；陽離子鹽型添加劑Na2SO4，稱取0.01摩爾；陽離子鹽型添加劑K2SO4，稱取0.01摩爾。取上述去尚子水800ml，按上述稱量的各種鹽量依次加入該800ml去尚子水中，充分均勻攪拌、溶解，而后添加上述混合好的混合溶劑以定容到1000ml。即得到本發(fā)明的鋰離子電池電解質溶液，可用于以錳酸鋰或富鋰錳基等材料為正極的水系鋰離子電池(負極為鋰嵌入/脫出類材料)。
[0031]以上實施例的效果:上述工藝過程制備得到鋰離子電池電解液，通過引入添加劑提高了鋰離子電池電解液的綜合性能，使以富鋰錳基材料為正極的水系和有機鋰離子電池放電比容量顯著提高，達到300?700mAh g4，并保持95%以上高的庫侖效率和1000次以上的長期循環(huán)穩(wěn)定性。
【主權項】
1.一種鋰離子電池電解質溶液的制備方法，其特征在于該制備方法步驟如下: 電解質溶液由鋰鹽、陽離子鹽型添加劑和溶劑組成，鋰鹽和陽離子鹽型添加劑溶解在溶劑中，其中陽離子鹽型添加劑為鋅鹽、鎂鹽、鈣鹽、鍶鹽、鈉鹽、鉀鹽、銣鹽、銫鹽、錳鹽、鈷鹽、鎳鹽、銅鹽、鋁鹽、鎵鹽和銦鹽中的一種以上，陽離子鹽型添加劑含量占電解液鋰鹽濃度的0.0l?20%，鋰鹽的總濃度在0.2?3摩爾/升； 所述的溶劑為水、N-甲基甲酰胺、N，N- 二甲基甲酰胺和乙腈、鏈狀碳酸酯、環(huán)狀碳酸酯、羧酸酯、鏈狀醚、環(huán)狀醚、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ-丁內(nèi)酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙醋、碳酸甲乙醋、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、乙酸乙酯、丁酸甲酯中的一種以上； 鋰鹽為硫酸鋰、氯化鋰、硝酸鋰、乙酸鋰、六氟磷酸鋰、六氟砷酸鋰、高氯酸鋰、四氟硼酸鋰、LiCF3SO3' LiN (CF3SO2) 2、LiN (RfOSO2) 2、LiC (SO2CF3) 3中的一種以上； 陽離子鹽型添加劑對應的陰離子為硫酸根、氯根、氟根、硝酸根、乙酸根、六氟磷酸根、六氟砷酸根、高氯酸根、四氟硼酸根、CF3SO3根、N (CF 3S02) M、N (R fOSO2) 2根、C (SO 2CF3) 3根中的一種以上。2.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰離子電池電解質溶液的制備方法，其特征在于:當該電解質溶液用于金屬鈉或鈉離子嵌入/脫出材料為負極的電池時，該電解質溶液中加入鈉鹽0.2?3摩爾/升，鈉鹽為硫酸鈉、氯化鈉、氟化鈉、硝酸鈉、乙酸鈉、六氟磷酸鈉、六氟砷酸鈉、高氯酸鈉、四氟硼酸鈉、NaCF3SO3' NaN(CF3SO2)2' NaN(RfOSO2)2' NaC(SO2CF3)3中的一種以上。3.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰離子電池電解質溶液的制備方法，其特征在于:當該電解質溶液用于金屬鋅或鋅離子嵌入/脫出材料為負極的電池時，該電解質溶液中加入鋅鹽0.2?3摩爾/升，鋅鹽為硫酸鋅、氯化鋅、氟化鋅、硝酸鋅、乙酸鋅、六氟磷酸鋅、六氟砷酸鋅、高氯酸鋅、四氟硼酸鋅、Zn (CF3SO3)2^ ZnN [(CF3SO2)2J2, Zn [N (RfOSO2)2J2,Zn [C (SO2CF3) 3] 2 中的一種以上。4.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰離子電池電解質溶液的制備方法，其特征在于:當該電解質溶液用于金屬鉀或鉀離子嵌入/脫出材料為負極的電池時，該電解質溶液中加入鉀鹽0.2?3摩爾/升，鉀鹽為硫酸鉀、氯化鉀、氟化鉀、硝酸鉀、乙酸鉀、六氟磷酸鉀、六氟砷酸鉀、高氯酸鉀、四氟硼酸鉀、KCF3SO3' KN (CF3SO2) 2、KN (RfOSO2) 2、KC (SO2CF3) 3中的一種以上。5.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰離子電池電解質溶液的制備方法，其特征在于:當該電解質溶液用于金屬鎂或鎂離子嵌入/脫出材料為負極的電池時，該電解質溶液中加入鈉鹽0.2?3摩爾/升，鎂鹽為硫酸鎂、氯化鎂、氟化鎂、硝酸鎂、乙酸鎂、六氟磷酸鎂、六氟砷酸鎂、高氯酸鎂、四氟硼酸鎂、Mg(CF3SO3)2' Mg [N (CF3SO2)2J2, Mg [N (RfOSO2)2J2,Mg [C (SO2CF3) 3] 2 中的一種以上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋰離子電池電解質溶液及其制備方法，該鋰離子電池電解液的溶劑可為水也可用有機溶劑，并含鋰鹽、添加劑，該添加劑含量占電解液鋰鹽總重量的0.01～20％；該鋰離子電池電解液特別適用于以氧化錳鋰或富鋰錳基材料為正極的水系或有機系鋰離子電池。本發(fā)明通過引入特別的電解質鹽添加劑，提高了電解液的綜合性能，使以氧化錳鋰或富鋰錳基材料為正極的鋰離子電池的放電比容量顯著增大，并保持高的庫侖效率和長循環(huán)穩(wěn)定性，同時電池內(nèi)阻有一定程度的降低。此外，該鋰離子電池電解液可使以氧化錳鋰或富鋰錳基材料為正極的鋰離子電池具有良好的過充性能。
【IPC分類】H01M10/058, H01M10/0567
【公開號】CN104934639
【申請?zhí)枴緾N201510209907
【發(fā)明人】楊裕生, 文越華, 申亞舉, 程杰, 潘君麗, 趙平, 曹高萍
【申請人】張家港智電芳華蓄電研究所有限公司, 中國人民解放軍63971部隊
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年4月29日