CN113394449A - 一种锂金属电池用电解液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂金属电池用电解液，包括：碳酸酯类化合物、锂盐、纳米碳酸钙和表面活性剂；在常规电解液中添加纳米化碳酸钙，可以有效吸收电解液循环过程中产生的含氟及酸性的副产物，提升电池储存及循环寿命，抑制高温下电解液的变色。同时，纳米化的碳酸钙在与电解液循环产物反应后逐渐溶解，生成的钙离子可以优先沉积产生静电屏蔽效应减缓锂枝晶的生长；与氟离子结合形成的氟化钙可以优化SEI膜成分，从而提高锂金属电池的电化学性能。此外，添加纳米碳酸钙和表面活性剂的电解液挥发度更低，纳米碳酸钙受热分解生成的二氧化碳有一定抑制燃烧的作用，本发明的复合电解液能够使锂金属电池在具有良好的电化学性能的同时还具有较高的安全性。

Description

一种锂金属电池用电解液
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种锂金属电池用电解液。
背景技术
传统锂离子电池使用的石墨负极较低的理论容量(372mAh g-1)限制了锂离子电池能量密度的进一步提高，目前常规锂离子电池能量密度已接近极限(300Wh kg-1)，难以满足电动汽车、便携式电子设备等日益增长的要求。锂金属负极相较于石墨拥有更低的化学电势(-3.04V)和更高的理论容量(3860mAh g-1)，被视为下一代二次电池的理想负极材料，而相应的锂金属电池也是实现超高能量密度(500Wh kg-1)储能设备的关键技术。
然而，锂金属负极相较于传统锂离子电池负极材料活性更高，在循环过程中会因不均匀沉积产生大量锂枝晶，造成锂损失并且刺穿隔膜诱发短路。此外，锂金属与电解液之间的副反应更为剧烈，难以生成稳定的SEI，使得电解液不断分解，加重放热产气现象，损害电池循环寿命。可见，锂金属电池相较于常规锂离子电池更需要优化的电池设计和添加剂以改善其循环性和安全性问题。
常见的电解液添加剂(FEC、VC、DTD等)能够通过分解成膜在一定程度提升锂金属电池的循环性能。但是在少量添加的情况下，随着循环的进行，这些液体添加剂被快速消耗，使得电池性能逐渐劣化；而如果这些添加剂添加量过多，则会对电解液粘度、电导率等直接产生巨大的负面影响。此外，这类添加剂成本较高，储存条件苛刻，且无法有效解决锂金属电池的安全性问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种锂金属电池用电解液，通过添加廉价的纳米碳酸钙，能够有效提升锂金属电池的电化学性能并且改善其安全性。
本发明提供了一种锂金属电池用电解液，包括：
碳酸酯类化合物；
锂盐；
碳酸钙；
表面活性剂。
优选的，所述碳酸酯类化合物选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的一种或几种。
优选的，所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、二氟草酸硼酸锂、三氟甲磺酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂和双氟磺酰亚胺锂中的一种或几种。
优选的，所述锂盐在所述电解液中的摩尔浓度为0.5～5.0mol L-1。
优选的，所述碳酸钙为纳米化碳酸钙，颗粒粒径分布在30-150nm，更优选为40-80nm。
优选的，所述碳酸钙在所述电解液中的质量分数为0.5～8％。
优选的，所述表面活性剂选自辛基苯基聚氧乙烯醚(曲拉通X-100)、全氟辛酸钠、全氟丁基磺酸钾、全氟丁基磺酰氟、全氟辛酸铵、二羟基乙基月桂基氧化胺中的一种或几种。
优选的，所述表面活性剂在复合电解液中的质量分数为0.1～3％。
本发明提供了一种锂金属电池，所述锂金属电池的电解液为上述技术方案任一所述的电解液。
所述锂金属电池还包括正极、负极、弹片、垫片、和隔膜，所述的负极含金属锂；所述的正极采用的材料为磷酸铁锂、钴酸锂、镍酸锂、镍钴锰三元材料或硫；所述的隔膜为聚丙烯或聚乙烯隔膜。
与现有技术相比，本发明的有益结果：
(1)加入的纳米碳酸钙可以吸收电解液储存及循环过程中产生的含氟及酸性副产物，提升电解液的储存时长，改善电池的长循环表现，尤其是高温条件下的长循环表现，同时抑制电解液变色。
(2)相较于传统含氟及含硫电解液添加剂，纳米碳酸钙成本大幅降低，安全、环保且生产工艺简单，储存使用要求对水、氧及温度敏感度低且保存时间长，便于包装运输。
(3)碳酸钙与电解液副产物反应生成的Ca2+由于具有更低的还原电势会优先在锂金属表面沉积并附着在枝晶处产生静电排斥作用阻止Li+在枝晶处继续生长，延缓枝晶产生。
(4)碳酸钙与电解液副产物反应生成的Ca2+会与F-相结合并在SEI膜上进行沉积，有效提升SEI中F含量，提升SEI膜的电子绝缘性和离子电导率；此外，CO3 2-根据相关文献报道也有促进成膜的作用。
(5)表面活性剂有效提升了纳米碳酸钙在电解液中的分散效果，形成的乳状电解液挥发性更低，减少了挥发燃烧的风险；在受热过程中，一部分纳米碳酸钙分解吸热并产生CO2起到燃烧抑制效果。因此，本发明提供的电解液能够同时提升锂金属电池的电化学性能和安全性。
附图说明
为了更直观地说明本发明实施例及现有技术中的技术方案，下面将通过相关附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例1、2制备得到的Li-Li对称电池循环测试时间-电压曲线；
图2为本发明实施例1、2制备得到的Li-Li对称电池相同条件下循环后的扫描电镜锂沉积图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种锂金属电池电解液，包括：
碳酸酯类化合物；
锂盐；
碳酸钙；
表面活性剂。
在本发明中，所述碳酸酯类化合物为电解液中的溶剂。在本发明中，所述碳酸酯类化合物可以为常用链状或含环状结构碳酸酯，优选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的一种或几种。
在本发明中，所述锂盐为电解液中的电解质，优选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、二氟草酸硼酸锂、三氟甲磺酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂和双氟磺酰亚胺锂中的一种或几种。在本发明中，所述锂盐在复合电解液中的摩尔浓度优选为0.5～5.0mol/L，更优选为1mol/L。
在本发明中，所述碳酸钙为高纯度(纯度>99％)粉体。为了有效提升碳酸钙在电解液中的分散性和反应活性，优选颗粒粒径分布在30-150nm的纳米化碳酸钙，更优选粒径分布在40-80nm的纳米化碳酸钙。本发明对所述纳米碳酸钙的来源没有特殊的限制，可采用诸如XFI11-1等市售商品。在本发明中，碳酸钙在复合电解液中的质量分数优选为0.5～8％，更优选为1～5％，最优选为2～3％。
在本发明中，纳米化碳酸钙具有多重效果。首先，在电池循环，储存及输运过程中，碳酸钙可以吸收电解液分解产生的酸性及含氟副产物，防止电解液酸败变色，减少电解液分解产物对电极材料的破坏以及自身分解的链式反应，提升电池循环性能尤其是高温条件下的表现。其次，碳酸钙在循环过程中与酸性副产物不断反应起到缓释效果，反应生成的Ca2+相较于Li+还原电位更低，优先附着在锂金属表面的枝晶处并产生静电斥力阻止Li+在此处进一步沉积引发枝晶生长。此外，Ca2+可以有效结合游离的F-并沉积形成富含F的SEI，具有更高的离子电导率和电子绝缘性，避免电解液进一步分解。由于Ca2+更高的电荷数，添加碳酸钙后对电解液的电导率还有一定程度的改善。
在本发明中，所述表面活性剂可以有效提升碳酸钙在电解液中的分散性，经持续搅拌后可以形成较为稳定的乳液，避免碳酸钙迅速沉降引起的使用不便。添加表面活性剂还可以改善电解液在隔膜和电极表面的浸润性，降低界面阻抗并且减少产气。本发明使用的表面活性剂可选自辛基苯基聚氧乙烯醚(曲拉通X-100)、全氟辛酸钠、全氟丁基磺酸钾、全氟丁基磺酰氟、全氟辛酸铵和二羟基乙基月桂基氧化胺的一种或多种，优选为辛基苯基聚氧乙烯醚。本发明对所述辛基苯基聚氧乙烯醚的来源没有特殊的限制，可采用Triton X-100市售商品，但使用前必须经过分子筛进行充分除水处理。在本发明中，表面活性剂在电解液中的质量分数优选为0.1～3％，更优选为0.2～2％，最优选为0.5～1％。
表面活性剂可以降低固液界面的表面张力，提升分散稳定性，使得纳米碳酸钙可以较好地分散在电解液中形成乳液，从而降低电解液溶剂的挥发性，提升了电解液的闪点；在受热条件下，部分纳米碳酸钙吸热分解并生成二氧化碳，对燃烧有一定抑制作用。此外，当电池受到外界挤压，穿刺及内部因枝晶生长引发隔膜破损时，纳米碳酸钙会因表面活性剂的作用而附着在微孔界面处，起到一定的阻隔效果，防止微短路的发生，提升电池安全性。
本发明提供了一种锂金属电池，所述锂金属电池的电解液为上述技术方案所述的电解液。本发明所述电解液的制备方法为该领域通用制备方法：在充满氩气，水氧含量低于0.1ppm的手套箱中，将碳酸酯类溶剂、锂盐、碳酸钙和表面活性剂混合后室温下充分搅拌；更优选为：所使用的碳酸酯类溶剂含水量低于20ppm，锂盐纯度大于99.5％，所使用的碳酸钙使用前在真空烘箱110℃烘干48h，表面活性剂经过足量分子筛除水一周以上。其中，所述各组分的配比和浓度与技术方案一致。
本发明所应用的锂金属电池为行业内常用锂金属电池工艺和规格。本发明对所述锂金属电池的正极材料、负极材料以及隔膜没有特殊的限制，采用常规商用材料即可，不需进行额外的加工步骤。在本发明中，所述正极材料的制备方法优选为：
将正极活性材料、导电添加剂和粘结剂在溶剂中研磨调浆，之后将浆料在平整的板上经拉膜、烘干、辊压，冲片得到正极极片。
在本发明中，所述正极活性材料优选为磷酸铁锂、钴酸锂、镍酸锂、镍钴锰三元材料或硫。所述导电添加剂优选为Super P Li。所述粘结剂优选为聚偏氟乙烯(PVDF)。所述溶剂优选为N-甲基吡咯烷酮(NMP)。各组分优选比例为：正极活性材料/导电添加剂/粘结剂的质量比＝(7～8.5)/(0.5～2)/1，更优选为8：1：1。在本发明中，所述正极材料均为购买一年内且避光密封保存的商品粉。
在本发明中，所述正极极片厚度优选为100～500μm，更优选为300～400μm。所述烘干均为真空条件下烘干，温度优选为60～75℃，更优选为70℃。所述烘干时间优选为8～36h，更优选为24-28h。
在本发明中，所述锂金属负极直接使用圆形纯锂金属箔片，负极直径优选为5-15mm，更优选为8-13mm，最优选为10-12.5mm。负极厚度优选为200-800μm，更优选为400-600μm。所述锂金属负极可购自中能锂业，需在氩气或真空氛围下妥当保存，使用时表面应具有金属光泽，使用前无需自行打磨或裁减。
在本发明中，所述锂金属电池的隔膜优选为聚丙烯(PP)薄膜、聚乙烯(PE)薄膜或复合隔膜(PP/PE/PP)。
本发明所述的锂金属电池组装工艺与该领域常规扣式电池组装相同，将正极极片、负极锂金属片、隔膜、垫片、弹片及电极壳按照一定顺序组装，添加所述电解液后用电池封装器进行压制封口即可。
下面结合实施例进一步说明本发明的有益成果，以下实施例中所用到的原料均为市售商品。
实施例1
电解液配置：将LiPF6溶解在质量比为1：1的碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)混合溶剂中所形成1mol/L的LiPF6的溶液，作为基准电解液。
电池组装：使用两片相同的直径12mm，厚度500μm的锂片与PP隔膜，垫片，弹片及电池壳依次叠放，滴加50μL电解液后通过电池封装机密封。操作全程在水氧含量低于0.1ppm手套箱中进行。
性能测试：搁置1h后，将电池置于多通道循环仪(Neware,BTS-610)上进行充放电测试，沉积电流密度为1mA/cm2，沉积电荷量为1mAh/cm2。其测试结果如图1实施例1所示，对称电池脱镀过电势在200h循环后开始迅速增加，并且在400h循环后发生短路。
扫描电镜沉积效果观测：电池在多通道循环仪上以沉积电流密度为1mA/cm2，沉积电荷量为1mAh/cm2条件下循环10次后，将电池转移至手套箱中拆解，将锂金属片小心取出并使用碳酸二甲酯清洗。待其干燥后通过密封管迅速转移至扫描电子显微镜(SU8200,Hitachi)进样室进行拍摄。观测结果如图2实施例1所示，锂金属表面出现枝晶生长，呈大量条状物。
实施例2
组装、测试及观测与实施例1相同，不同之处在于电解液配置。基于复合电解液总质量，在实施例1制备得到的基准电解液中添加质量分数为3％的纳米碳酸钙(粒径40-80nm)，0.7％的辛基苯基聚氧乙烯醚(曲拉通X-100)，在常温下通过磁力搅拌3天，得到复合电解液。
性能测试结果如图1实施例2所示，对称电池脱镀过电势相较于实施例1大幅降低，循环寿命延长至800h。
扫描电镜沉积效果观测如图2实施例2所示，锂金属表面相对光滑，没有明显的枝晶产生。
实施例3
组装、测试及观测与实施例1相同，不同之处在于电解液配置。基于复合电解液总质量，在实施例1制备得到的基准电解液中添加质量分数为1％的纳米碳酸钙(粒径40-80nm)，0.7％的辛基苯基聚氧乙烯醚(曲拉通X-100)，在常温下通过磁力搅拌3天，得到复合电解液。对称电池循环寿命640h，扫描电镜沉积效果观测结果与实施例2类似。
实施例4
组装、测试及观测与实施例1相同，不同之处在于电解液配置。基于复合电解液总质量，在实施例1制备得到的基准电解液中添加质量分数为3％的纳米碳酸钙(粒径40-80nm)，3％的辛基苯基聚氧乙烯醚(曲拉通X-100)，在常温下通过磁力搅拌3天，得到复合电解液。对称电池循环寿命530h，循环前期过电势较小，但后期迅速升高。扫描电镜沉积效果观测结果与实施例2类似。
实施例5
组装、测试及观测与实施例1相同，不同之处在于电解液配置。基于复合电解液总质量，在实施例1制备得到的基准电解液中添加质量分数为5％的纳米碳酸钙(粒径40-80nm)，0.7％的辛基苯基聚氧乙烯醚(曲拉通X-100)，在常温下通过磁力搅拌3天，得到复合电解液。有部分固体颗粒发生明显沉降，对称电池循环寿命650h，循环前期过电势相较于实施例2更高。扫描电镜沉积效果观测结果与实施例2类似。
实施例6
组装、测试及观测与实施例1相同，不同之处在于电解液配置。基于复合电解液总质量，在实施例1制备得到的基准电解液中添加质量分数为3％的纳米碳酸钙(粒径40-80nm)，在常温下通过磁力搅拌3天，得到复合电解液。固体颗粒分散性较差，对称电池循环寿命460h，过电势波动较大，循环性能重复性差。扫描电镜沉积效果观测结果优于实施例1但劣于实施例2。
实施例7
组装、测试及观测与实施例1相同，不同之处在于电解液配置。基于复合电解液总质量，在实施例1制备得到的基准电解液中添加质量分数为3％的碳酸钙(粒径300-500nm)，在常温下通过磁力搅拌3天，得到复合电解液。颗粒无法均匀分散，停止搅拌后迅速沉降。对称电池循环寿命420h，部分电池无法正常循环，循环性能重复性差。扫描电镜沉积效果观测结果与实施例1类似。
结合以上实施例结果可知，本发明提供的锂金属电池电解液可以有效提升锂金属电池的电化学表现和安全性能，且添加剂满足绿色环保要求，成本低廉，对锂金属电池技术的发展具有指导和借鉴作用，具有良好的应用前景。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种锂金属电池用电解液，其特征在于，包括：
碳酸酯类化合物；
锂盐；
碳酸钙；
表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的锂金属电池用电解液，其特征在于，所述碳酸酯类化合物选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的锂金属电池用电解液，其特征在于，所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、二氟草酸硼酸锂、三氟甲磺酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂和双氟磺酰亚胺锂中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的锂金属电池用电解液，其特征在于，所述锂盐在所述电解液中的摩尔浓度为0.5～5.0mol L-1。
5.根据权利要求1所述的锂金属电池用电解液，其特征在于，所述碳酸钙为纳米化碳酸钙，颗粒粒径分布在30-150nm，优选为40-80nm。
6.根据权利要求1所述的锂金属电池用电解液，其特征在于，所述碳酸钙在所述电解液中的质量分数为0.5～8％。
7.根据权利要求1所述的锂金属电池用电解液，其特征在于，所述表面活性剂选自辛基苯基聚氧乙烯醚(曲拉通X-100)、全氟辛酸钠、全氟丁基磺酸钾、全氟丁基磺酰氟、全氟辛酸铵、二羟基乙基月桂基氧化胺中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的锂金属电池用电解液，其特征在于，所述表面活性剂在复合电解液中的质量分数为0.1～3％。
9.一种锂金属电池，其特征在于，所述电池的电解液为权利要求1～8中任意一项所述的锂金属电池用电解液。
10.根据权利要求9所述的锂金属电池，包括正极、负极、弹片、垫片、和隔膜，其特征在于：所述的负极含金属锂；所述的正极采用的材料为磷酸铁锂、钴酸锂、镍酸锂、镍钴锰三元材料或硫；所述的隔膜为聚丙烯或聚乙烯隔膜。
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Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003123836A (ja) * 2001-10-11 2003-04-25 Ngk Insulators Ltd リチウム二次電池
CN1465117A (zh) * 2001-07-10 2003-12-31 三菱化学株式会社 非水系电解液和使用该电解液的蓄电池
US20080160418A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-03 Industrial Technology Research Institute Nonaqueous electrolyte having maleimide additives and secondary cells employing the same
CN102306833A (zh) * 2011-08-17 2012-01-04 深圳新宙邦科技股份有限公司 一种阻燃型非水电解液及其电池
JP2012094355A (ja) * 2010-10-26 2012-05-17 Dainippon Printing Co Ltd 非水電解液二次電池、および電池パック
CN102544582A (zh) * 2010-12-29 2012-07-04 东莞市杉杉电池材料有限公司 一种动力锂离子电池的电解液
CN102956918A (zh) * 2011-08-26 2013-03-06 中信国安盟固利动力科技有限公司 一种改善锰酸锂电池高温性能的电解液
CN103985903A (zh) * 2014-04-22 2014-08-13 中南大学 一种改善锰酸锂动力电池高温性能的电解液及锰酸锂动力电池
CN105830259A (zh) * 2013-12-17 2016-08-03 奥克斯能源有限公司 用于锂硫电池的电解质
CN105826600A (zh) * 2016-05-18 2016-08-03 东莞市凯欣电池材料有限公司 一种锂离子电池用非水电解质溶液及其锂离子电池
CN105914398A (zh) * 2016-05-17 2016-08-31 山东海容电源材料有限公司 一种包含氟基表面活性剂的非水锂电池电解液
CN106410280A (zh) * 2016-12-02 2017-02-15 中国科学技术大学 一种复合电解液和离子电池
CN108155415A (zh) * 2017-11-29 2018-06-12 清远佳致新材料研究院有限公司 一种锂离子电池电解液及锂离子电池
CN110838595A (zh) * 2018-08-15 2020-02-25 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司 一种锂离子电池电解液及其应用

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1465117A (zh) * 2001-07-10 2003-12-31 三菱化学株式会社 非水系电解液和使用该电解液的蓄电池
JP2003123836A (ja) * 2001-10-11 2003-04-25 Ngk Insulators Ltd リチウム二次電池
US20080160418A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-03 Industrial Technology Research Institute Nonaqueous electrolyte having maleimide additives and secondary cells employing the same
JP2012094355A (ja) * 2010-10-26 2012-05-17 Dainippon Printing Co Ltd 非水電解液二次電池、および電池パック
CN102544582A (zh) * 2010-12-29 2012-07-04 东莞市杉杉电池材料有限公司 一种动力锂离子电池的电解液
CN102306833A (zh) * 2011-08-17 2012-01-04 深圳新宙邦科技股份有限公司 一种阻燃型非水电解液及其电池
CN102956918A (zh) * 2011-08-26 2013-03-06 中信国安盟固利动力科技有限公司 一种改善锰酸锂电池高温性能的电解液
CN105830259A (zh) * 2013-12-17 2016-08-03 奥克斯能源有限公司 用于锂硫电池的电解质
CN103985903A (zh) * 2014-04-22 2014-08-13 中南大学 一种改善锰酸锂动力电池高温性能的电解液及锰酸锂动力电池
CN105914398A (zh) * 2016-05-17 2016-08-31 山东海容电源材料有限公司 一种包含氟基表面活性剂的非水锂电池电解液
CN105826600A (zh) * 2016-05-18 2016-08-03 东莞市凯欣电池材料有限公司 一种锂离子电池用非水电解质溶液及其锂离子电池
CN106410280A (zh) * 2016-12-02 2017-02-15 中国科学技术大学 一种复合电解液和离子电池
CN108155415A (zh) * 2017-11-29 2018-06-12 清远佳致新材料研究院有限公司 一种锂离子电池电解液及锂离子电池
CN110838595A (zh) * 2018-08-15 2020-02-25 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司 一种锂离子电池电解液及其应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杜奥冰等: "锂电池用全固态聚合物电解质的研究进展", 《储能科学与技术》 *

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