CN116936930A - 一种伪高浓度电解液、其配制方法及其在锂离子电池中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种伪高浓度电解液、其配制方法及其在锂离子电池中的应用,所述伪高浓度电解液包括:包含至少两种不同阴离子的锂盐组合物、非水溶剂、添加剂和稀释剂,所述锂盐组合物由主锂盐和辅锂盐组成,且主锂盐在非水溶剂中的摩尔浓度高于3mol/L且小于10mol/L;所述添加剂选自环状硫酸酯类添加剂,且在电解液中的添加质量为0.1~10.0%。本发明提出的包含至少两种不同阴离子的锂盐组合物和环状硫酸酯类添加剂在伪高浓度电解液中的使用,可以抑制电池存储产气,还能改善电池阻抗,提升电池的倍率性能和长期循环性能,能有效提高电池的综合性能。
Description
技术领域
本发明涉及高浓度电解液领域,尤其是伪高浓度锂离子电池电解液,特别涉及一种包含至少两种不同阴离子的锂盐组合物和环状硫酸酯类添加剂,尤其是双环状硫酸酯类添加剂的伪高浓度电解液、其配制方法及其在锂离子电池中的应用。
背景技术
随着电动汽车的普及,人们对高能量密度、高安全性电池的要求越来越迫切,锂电池的研发不断的被推向其性能极限。电解液作为锂离子电池的核心材料之一,成为影响高能量密度、高安全性能电池开发的关键因素。目前商业化的碳酸脂类溶剂与六氟磷酸锂组成的低浓度电解液体系几乎不能同时满足上述两种需求,因此发展新型电解液体系显得尤为重要。
高浓度电解液中几乎所有的溶剂分子都和阴离子参与溶剂化形成特殊的三维网络结构,相较于常规低浓度电解液具有如下优势:首先是电解液的工作电压窗口明显变宽,可以匹配高电压正极材料实现稳定充放电,提升电池能量密度;第二,其溶剂化的阴离子能优先被还原,形成坚固稳定的SEI膜,有助于负极的保护;第三,其三维网络结构可以抑制高电压下正极表面的过度金属离子溶出;第四,电解液中几乎不含有可燃的自由溶剂分子,提升电解液的安全性。但是由于高浓度电解液中锂盐含量较高,使用成本显著增加,同时电解液粘度较大,电解液与隔膜、电极的润湿较困难,增加了工业化应用的难度。为了改善高浓度电解液的高粘度、低电导率、难以润湿隔膜和极片等缺点,一般在会选择氟代醚、芳香衍生物等作为稀释剂来改变电解液的溶剂化结构。加入稀释剂后形成的伪高浓度体系基本保留了高浓度电解液的所有优点,但其界面膜不稳定,并且具有较高的阻抗,难以长期抑制溶剂在界面分解,从而劣化电池的长期循环性能和高温存储性能。
改善电解液粘度、电导率和润湿性的同时,兼顾电池的长期循环稳定性和存储性能是当前伪高浓度电解液的一个技术难点。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提出一种同时改善电池高温存储性能和高温循环性能的伪高浓度电解液。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种伪高浓度电解液,所述伪高浓度电解液包括:包含至少两种不同阴离子的锂盐组合物、非水溶剂、添加剂和稀释剂,所述锂盐组合物由主锂盐和辅锂盐组成,且主锂盐在非水溶剂中的摩尔浓度高于3mol/L且小于10mol/L,所述添加剂选自如下式(I)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)所示环状硫酸酯类添加剂中的至少一种:
式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12独立地选自氢、C1-C10烷基、C3-C10环烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基、C1-C10烷氧基、苯基或苯氧基,n、m独立地选自0或1,X、Y独立地选自氢、C1-C6烷基或卤素,且R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12中的氢可选地被卤素取代;
所述环状硫酸酯类添加剂在电解液中的添加质量为0.1~10%,优选添加质量为优选为1~5%。
进一步地,主锂盐在非水溶剂中的摩尔浓度高于3mol/L且小于5mol/L。
本发明的伪高浓度电解液中包含至少两种不同阴离子的锂盐组合物,如FSi-、PF6 -、TFSi-等,锂离子、阴离子和溶剂分子能够形成特殊的溶剂化结构,两种阴离子都能参与这种溶剂化,并且在负极成膜、改变SEI膜的成份,同时还能避免正极集流体发生腐蚀。
作为优选,所述主锂盐选自双氟磺酰亚胺锂(LiSFi)、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTSFi)、二氟草酸硼酸(LiDFOB)、六氟磷酸锂(LiPF6)、二氟磷酸基三氟硼酸锂(LiBPF5O2)或四氟硼酸锂(LiBF4)中的至少一种;所述辅锂盐选自双氟磺酰亚胺锂(LiSFi)、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTSFi)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、二氟草酸磷酸锂(LiDFOP)、二氟磷酸锂(LiPF2O2)、六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)或二氟磷酸基三氟硼酸锂中的至少一种,且所述主锂盐不同于辅锂盐。更为优选地,所述主锂盐选自双氟磺酰亚胺锂和/或双三氟甲基磺酰亚胺锂,所述辅锂盐选自六氟磷酸锂。
本发明的主锂盐和辅锂盐在特定用量配比下,对电池性能的改善更为显著。故,优选地,所述主锂盐和辅锂盐的摩尔比为(5~30):1,更优选为(10~20):1。
在一种具体的实施方式中,所述主锂盐选自双氟磺酰亚胺锂,辅锂盐选自六氟磷酸锂,主锂盐和辅锂盐的摩尔比为8:1、15:1或20:1。
本发明的硫酸酯类添加剂为环状硫酸酯,优选地,其结构式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12独立地选自氢、C1-C6烷基、C3-C6环烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基、苯基或苯氧基,n、m独立地选自0或1,X、Y独立地选自氢、C1-C3烷基或卤素,且R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12中的氢可选地被氟取代。
更为优选地,所述硫酸酯类添加剂选自以下所示结构中的至少一种:
当所述硫酸酯类添加剂为双环结构时,其抑制存储产气作用更为明显。故,优选地,所述硫酸酯类添加剂选自结构式A8、A9、A10、A11、A12、A13、A14、A15所示的双环状硫酸酯类添加剂中的至少一种。更为优选地,所述硫酸酯类添加剂选自A10、A13、A14、A15中的至少一种。
本发明双锂盐的两种阴离子仅能在负极成膜,电池正极缺乏有效保护,而硫酸酯类添加剂,可以进一步在正负极界面形成稳定的界面保护膜,构建离子导电性更强且利于电荷迁移的低阻抗界面膜,并且可对正负极界面膜进行持续的修饰,从而抑制电解液在正负极界面副反应的发生,进一步降低循环和存储过程的气体产生,改善电池的高温存储性能和循环性能。
为了降低电解液的粘度、增加润湿性,并且最大限度的保留高浓度电解液的优点,本发明采用如下式结构(V)所示的氟代醚、式(Ⅵ)所示的氟代羧酸酯或式(Ⅶ)所示的芳香衍生物中的至少一种作为稀释剂:
式中,Rf1、Rf2独立地选自C1-C10氟代烷基;Rf3选自C1-C5氟代烷基,Rf4选自C1-C5烷基或C1-C5氟代烷基;Rf5、Rf6、Rf7、Rf8、Rf9、Rf10独立地选自氢、卤素、硝基、C1-C5烷基、C2-C5烯基或C2-C5炔基。
所述稀释剂占电解液总质量的0~80%,优选20~40%。
优选地,Rf1、Rf2独立地选自C1-C6氟代烷基;Rf3选自C1-C3的氟代烷基,Rf4选自C1-C3烷基或C1-C3氟代烷基;Rf5、Rf6、Rf7、Rf8、Rf9、Rf10独立地选自氢、氟、氯、溴、硝基或甲基;更为优选地,所述稀释剂选自1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(D2)、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚(TTE)、双(2,2,2-三氟乙基)醚(BTFE)或1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚(OTE)、氟代碳酸乙烯酯、双氟代碳酸乙烯酯、三氟乙基碳酸甲酯、双三氟乙基碳酸酯、氟代苯、氯苯、溴苯、硝基苯、甲苯中的至少一种。
本发明的非水溶剂采用电解液中常用有机溶剂即可。优选地,所述非水溶剂选自碳酸酯类溶剂、醚类溶剂、磷酸酯类溶剂、胺类溶剂、醇类溶剂、腈类溶剂或砜类溶剂中的至少一种。更为优选地,所述非水溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、乙酸乙酯、碳酸甲丙酯、丙酸丙酯、氟代碳酸乙烯酯、乙二醇二甲醚、磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、四氢呋喃或乙腈中的至少一种。
为了进一步提高电解液的性能,本发明所述电解液还包括基础添加剂,所述基础添加剂选自磺酸酯类化合物、氟代碳酸酯类化合物或不饱和碳酸酯类化合物中的至少一种,用量占电解液总质量的0.1~10%,优选为1~3%。
进一步地,所述磺酸酯类化合物选自1,3-丙磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、1,4-丁磺酸内酯或甲烷二磺酸亚甲酯中的至少一种;所述氟代碳酸酯类化合物选自氟代碳酸乙酯、双氟代碳酸乙烯酯或三氟甲基碳酸丙烯酯中的至少一种;所述不饱和碳酸酯类化合物选自碳酸亚乙烯酯和/或乙烯基碳酸乙烯酯。
在本发明的技术方案中,所述锂盐组合物溶于非水溶剂,但在稀释剂中的溶解度<5.0%。
本发明还提供上述任一所述的伪高浓度电解液的配制方法,所述配制方法包括以下步骤:
S1.主锂盐和非水溶剂混合,使得主锂盐在非水溶剂中的摩尔浓度高于3mol/L且小于10mol/L;
S2.按照添加量加入辅锂盐、环状硫酸酯类添加剂和任选的基础添加剂,溶解并混合均匀;
S3.加入稀释剂,使得稀释剂占电解液总质量的0~60%,优选20~40%。
本发明还提供一种锂离子电池,包括正极、负极、隔膜,特别地,所述锂离子电池还包括上述任一所述的伪高浓度电解液。
所述正极的活性材料为镍钴锰三元材料、镍钴铝三元材料或磷酸铁锂材料;所述镍钴锰三元材料为Li(NixCoyMnz)O2,x>0.5,y>0,z>0,x+y+z=1;所述镍钴铝三元材料为Li(NixCoyAlz)O2,x>0.8,y>0,z>0,x+y+z=1。
所述负极的活性材料为天然石墨、人造石墨、硅碳负极、锂金属负极中的一种。
本发明的电池注液后需要高温熟化24h以上,优选为48~72小时。
与现有技术相比,本发明具有的有益效果为:
1.本发明的辅锂盐能抑制主锂盐阴离子对正极集流体的腐蚀,能参与锂离子、溶剂分子和阴离子形成的溶剂化结构,在负极被还原形成惰性层,从而修饰负极界面,增加界面的稳定性;
2.本发明采用环状硫酸酯类添加剂,尤其是双环状硫酸酯类添加剂,可以进一步在正负极界面形成稳定的界面保护膜,构建离子导电性更强且利于电荷迁移的低阻抗界面膜,并且可对正负极界面膜进行持续的修饰,从而抑制电解液在正负极界面副反应的发生,降低循环和存储过程的气体产生,有效改善电池的高温存储性能和循环性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明,但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到,本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
一、电解液制备
实施例1
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)按质量比为EC:EMC:FEC=3:7:1.5进行混合,然后加入主锂盐双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)至摩尔浓度为4mol/L;再加入辅锂盐六氟磷酸锂(LiPF6)和环状硫酸酯类添加剂A13,使辅锂盐、环状硫酸酯类添加剂各占电解液总量的1%,搅拌至所有主锂盐、辅锂盐和环状硫酸酯类添加剂完全溶解;最后加入稀释剂1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(D2),使得稀释剂占电解液总质量的40%,混合均匀,以此制备获得本实施例的伪高浓度电解液。
实施例2
本实施例的操作同实施例1,区别仅在于:采用环状硫酸酯类添加剂A1代替环状硫酸酯类添加剂A13,其他均不变,以此制备获得本实施例的伪高浓度电解液。
实施例3
本实施例的操作同实施例1,区别仅在于:稀释剂采用1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙醚(OTE),其他均不变,以此制备获得本实施例的伪高浓度电解液。
实施例4
本实施例的操作同实施例1,区别仅在于:辅锂盐采用二氟双草酸硼酸锂(LiDFOB),其他均不变,以此制备获得本实施例的伪高浓度电解液。
实施例5
本实施例的操作同实施例1,区别仅在于:主锂盐采用双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI),其他均不变,以此制备获得本实施例的伪高浓度电解液。
实施例6
本实施例的操作同实施例1,区别仅在于:辅锂盐六氟磷酸锂的用量为2%,其他均不变,以此制备获得本实例的伪高浓度电解液。
实施例7
本实施例的操作同实施例1,区别仅在于:辅锂盐六氟磷酸锂的用量为5%,其他均不变,以此制备获得本实例的伪高浓度电解液。
实施例8
本实施例的操作同实施例1,区别仅在于:主锂盐双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)的摩尔浓度为3mol/L,其他均不变,以此制备获得本实例的伪高浓度电解液。
实施例9
本实施例的操作同实施例1,区别仅在于:主锂盐双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)的摩尔浓度为5mol/L,其他均不变,以此制备获得本实例的伪高浓度电解液。
实施例10
本实施例的操作同实施例1,区别仅在于:环状硫酸酯类添加剂A13的用量为2%,其他均不变,以此制备获得本实例的伪高浓度电解液。
实施例11
本实施例的操作同实施例1,区别仅在于:采用环状硫酸酯类添加剂A8代替环状硫酸酯类添加剂A13,其他均不变,以此制备获得本实施例的伪高浓度电解液。
实施例12
本实施例的操作同实施例1,区别仅在于:采用环状硫酸酯类添加剂A10代替环状硫酸酯类添加剂A13,其他均不变,以此制备获得本实施例的伪高浓度电解液。
实施例13
本实施例的操作同实施例1,区别仅在于:加入基础添加剂1,3-丙烷磺内酯(PS),使其占电解液总质量的1%,其他均不变,以此制备获得本实施例的伪高浓度电解液。
实施例14
本实施例的操作同实施例1,区别仅在于:主锂盐采用二氟磷酸基三氟硼酸锂(LiBPF5O2),其他均不变,以此制备获得本实施例的伪高浓度电解液。
实施例15
本实施例的操作同实施例14,区别仅在于:主锂盐二氟磷酸基三氟硼酸锂(LiBPF5O2)的摩尔浓度为3mol/L,其他均不变,以此制备获得本实施例的伪高浓度电解液。
对比例1
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)按质量比为EC:EMC:FEC=3:7:1.5进行混合,然后加入双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)至摩尔浓度为4mol/L,再加入环状硫酸酯类添加剂A13,使环状硫酸酯类添加剂占电解液总量的1%,搅拌至所有主锂盐和环状硫酸酯类添加剂完全溶解;最后加入释剂1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(D2),使得稀释剂占电解液总质量的40%,混合均匀,以此制备获得本对比例的伪高浓度电解液。
对比例2
本对比例的操作同对比例1,区别仅在于:采用双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)代替双氟磺酰亚胺锂(LiFSI),其他均不变,以此制备获得本实对比例的伪高浓度电解液。
对比例3
本对比例的操作同对比例1,区别仅在于:采用六氟磷酸锂(LiPF6)代替双氟磺酰亚胺锂(LiFSI),其他均不变,以此制备获得本对比例的伪高浓度电解液。
对比例4
碳将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)按质量比为EC:EMC:FEC=3:7:1.5进行混合,然后加入主锂盐双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)至摩尔浓度为4mol/L;再加入辅锂盐六氟磷酸锂(LiPF6)使辅锂盐占电解液总的1%,搅拌至所有主锂盐、辅锂盐完全溶解;最后加入稀释剂1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(D2),使得稀释剂占电解液总质量的40%,混合均匀,以此制备获得本对比例的伪高浓度电解液。
对比例5
本对比例的操作同对比例4,区别仅在于:辅锂锂采用二氟双草酸硼酸锂(LiDFOB)代替六氟磷酸锂(LiPF6),其他均不变,以此制备获得本对比例的伪高浓度电解液。
对比例6
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)按质量比为EC:EMC:FEC=3:7:1.5进行混合,然后加入主锂盐双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)至摩尔浓度为4mol/L;再加入辅锂盐六氟磷酸锂(LiPF6)和环状硫酸酯类添加剂A13,使辅锂盐、环状硫酸酯类添加剂分别各占电解液总的0.2%和1%,搅拌至所有主锂盐、辅锂盐和环状硫酸酯类添加剂完全溶解;最后加入稀释剂1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚,使得稀释剂占电解液总质量的40%,混合均匀,以此制备获得本对比例的伪高浓度电解液。
对比例7
本对比例的操作同对比例6,区别仅在于:六氟磷酸锂的使用量为6%,其他均不变,以此制备获得本对比例的伪高浓度电解液。
对比例8
本对比例的操作同实施例1,区别仅在于:添加剂采用1,3-丙烷磺内酯(PS)代替环状硫酸酯类添加剂A13,其他均不变,以此制备获得本对比例的伪高浓度电解液。
二、电化学性能测试
将上述实施例、对比例的电解液分别制作成软包容量1500mAh锂离子电池,所述锂离子电池包括正极极片、负极极片、隔膜、电解液以及电池辅料,所述正极活性材料为镍钴锰三元材料或镍钴铝三元材料或钴酸锂材料或磷酸铁锂材料,所述负极活性材料为石墨或硅或金属锂材料;其中所述正极活性材料为三元正极LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2,负极活性材料为高容量石墨。制备过程如下:将正极极片、隔膜和负极极片一起卷绕成卷芯,用铝塑膜进行密封后进行烘烤使得电极水分满足要求,烘烤后电芯进行电解液注液,经静置、化成、分容、老化工序得成品软包电芯。
电池注液后需要高温熟化48小时。
对制备获得的锂离子动力电池(软包电芯)进行性能测试,具体测试项目及方法如下:
(1)60℃高温存储测试:以0.5C/0.5C常温下循环1周,记录第1周放电容量、内阻和体积,然后以0.5C的电流恒流充电至4.20V,并恒压充电至电流下降至0.05C,在60℃恒温烘箱中静置60天,然后以0.5C/0.5C常温下循环2周,记录高温静置后第1周放电容量、第2周放电容量、贮藏后内阻和体积。按下式计算电池贮存后的容量保持率容量恢复率、内阻增长率和体积膨胀率:
容量恢复率=高温静置后第1周的放电容量/第1周放电容量*100%。
体积膨胀率=(贮藏后体积-第1周体积)/第一周体积*100%。
(2)25℃高温循环测试:电池在25±1℃室温环境中以1C/1C的充放电电流进行循环,计算每周的放电容量,循环至容量保持率低于80%,循环停止。
(3)45℃高温循环测试:电池在45±1℃烘箱中以1C/1C的充放电电流进行循环,计算每周的放电容量,循环至容量保持率低于80%,循环停止。
实施例和对比例的配方如下表1所示。
表1实施例和对比例的配方表
注:“/”表示无添加。
电化学性能测试结果如下表2所示。
表2电池电化学性能测试结果
由表1和表2可知,通过比较实施例1、实施例2和对比例8,可以发现在伪高浓度电解液体系中采用六氟磷酸锂作为辅盐、环状硫酸酯类化合物作为添加剂时组合使用不仅能抑制高温存储过程产气、降低初始阻抗,而且能改善常温循环和高温循环,且采用双环状硫酸酯类化合物作为添加剂时对高温存储和高温循环改善更为明显。但采用PS等作为添加剂的组合不仅不能抑制高温存储产气,也不能提升高温循环性能。比较对比例4和对比例5可知,六氟磷酸锂作为辅盐抑制存储产气效果更明显。比较实施例1和实施例13可知,在实施例1的基础上加入基础添加剂,还可以进一步改善电池的循环性能。进一步地,对比实施例13和对比例8,相比单一使用基础添加剂PS,环状硫酸酯添加剂与基础添加剂PS联用,可以进一步地改善存储产气和循环寿命。
比较实施例5和对比例2可知,LiTFSI和LiPF6两种阴离子锂盐组合并添加双环状硫酸酯类化合物,正极集流体的腐蚀被限制,电池的存储产气量大幅度降低,循环性能明显改善。
综上,本发明提出的包含两种不同阴离子的锂盐组合物以及环状硫酸酯添加剂的伪高浓度电解液,不仅具有高润湿性、高安全性,而且电池的存储和循环性能均有极大提升。
Claims (17)
1.一种伪高浓度电解液,其特征在于:所述伪高浓度电解液包括:包含至少两种不同阴离子的锂盐组合物、非水溶剂、添加剂和稀释剂,所述锂盐组合物由主锂盐和辅锂盐组成,且主锂盐在非水溶剂中的摩尔浓度高于3mol/L且小于10mol/L;所述添加剂选自如下式(I)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)所示环状硫酸酯类添加剂中的至少一种:
式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12独立地选自氢、C1-C10烷基、C3-C10环烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基、C1-C10烷氧基、苯基或苯氧基,n、m独立地选自0或1,X、Y独立地选自氢、C1-C6烷基或卤素,且R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12中的氢可选地被卤素取代;
所述环状硫酸酯类添加剂在电解液中的添加质量为0.1~10%。
2.根据权利要求1所述的伪高浓度电解液,其特征在于:所述主锂盐和辅锂盐的摩尔比为(5~30):1。
3.根据权利要求1或2所述的伪高浓度电解液,其特征在于:所述主锂盐选自双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸、六氟磷酸锂或四氟硼酸锂中的至少一种;所述辅锂盐选自双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂、二氟磷酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂或二氟磷酸基三氟硼酸锂中的至少一种,且所述主锂盐不同于辅锂盐。
4.根据权利要求3所述的伪高浓度电解液,其特征在于:所述主锂盐选自双氟磺酰亚胺锂和/或双三氟甲基磺酰亚胺锂,辅锂盐选自六氟磷酸锂。
5.根据权利要求1所述的伪高浓度电解液,其特征在于:R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12独立地选自氢、C1-C6烷基、C3-C6环烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基、苯基或苯氧基,n、m独立地选自0或1,X、Y独立地选自氢、C1-C3烷基或卤素,且R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12中的氢可选地被氟取代。
6.根据权利要求5所述的伪高浓度电解液,其特征在于:所述添加剂选自以下所示结构中的至少一种:
7.根据权利要求6所述的伪高浓度电解液,其特征在于:所述添加剂选自结构式A8、A9、A10、A11、A12、A13、A14、A15所示的双环状硫酸酯类添加剂中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的伪高浓度电解液,其特征在于:所述稀释剂选自如下式结构(V)所示的氟代醚、(Ⅵ)所示的氟代羧酸酯或(Ⅶ)所示的芳香衍生物中的至少一种:
式中,Rf1、Rf2独立地选自C1-C10氟代烷基;Rf3选自C1-C5氟代烷基,Rf4选自C1-C5烷基或C1-C5氟代烷基;Rf5、Rf6、Rf7、Rf8、Rf9、Rf10独立地选自氢、卤素、硝基、C1-C5烷基、C2-C5烯基或C2-C5炔基;
所述稀释剂占电解液总质量的0~80%。
9.根据权利要求8所述的伪高浓度电解液,其特征在于:Rf1、Rf2独立地选自C1-C6氟代烷基;Rf3选自C1-C3氟代烷基,Rf4选自C1-C3烷基或C1-C3氟代烷基;Rf5、Rf6、Rf7、Rf8、Rf9、Rf10独立地选自氟、氯、溴、硝基或甲基。
10.根据权利要求9所述的伪高浓度电解液,其特征在于:所述稀释剂选自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)醚或1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚、氟代碳酸乙烯酯、双氟代碳酸乙烯酯、三氟乙基碳酸甲酯、双三氟乙基碳酸酯、氟代苯、氯苯、溴苯、硝基苯、甲苯中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的伪高浓度电解液,其特征在于:所述非水溶剂选自碳酸酯类溶剂、醚类溶剂、磷酸酯类溶剂、胺类溶剂、醇类溶剂、腈类溶剂或砜类溶剂中的至少一种。
12.根据权利要求11所述的伪高浓度电解液,其特征在于:所述非水溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、乙酸乙酯、碳酸甲丙酯、丙酸丙酯、氟代碳酸乙烯酯、乙二醇二甲醚、磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、四氢呋喃或乙腈中的至少一种。
13.根据权利要求1所述的伪高浓度电解液,其特征在于:所述电解液还包括基础添加剂,所述基础添加剂选自磺酸酯类化合物、氟代碳酸酯类化合物或不饱和碳酸酯类化合物中的至少一种,用量占电解液总质量的0.1~10%。
14.根据权利要求13所述的伪高浓度电解液,其特征在于:所述磺酸酯类化合物选自1,3-丙磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、1,4-丁磺酸内酯或甲烷二磺酸亚甲酯中的至少一种;所述氟代碳酸酯类化合物选自双氟代碳酸乙烯酯或三氟甲基碳酸丙烯酯中的至少一种;所述不饱和碳酸酯类化合物选自碳酸亚乙烯酯和/或乙烯基碳酸乙烯酯。
15.权利要求1所述的伪高浓度电解液,其特征在于:所述锂盐组合物溶于非水溶剂,但在稀释剂中的溶解度<5.0%。
16.权利要求1-15任一所述的伪高浓度电解液的配制方法,其特征在于:所述配制方法包括以下步骤:
S1.主锂盐和非水溶剂混合,使得主锂盐在非水溶剂中的摩尔浓度高于3mol/L且小于10mol/L;
S2.按照添加量加入辅锂盐、环状硫酸酯类添加剂和任选的基础添加剂,溶解并混合均匀;
S3.加入稀释剂,使得稀释剂占电解液总质量的0~80%。
17.一种锂离子电池,包括正极、负极、隔膜,其特征在于:所述锂离子电池还包括权利要求1-15任一所述的伪高浓度电解液。
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