CN117013085A - 一种弱溶剂化电解液及含有其的锂硫电池和锂离子电池 - Google Patents
一种弱溶剂化电解液及含有其的锂硫电池和锂离子电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117013085A CN117013085A CN202210494008.2A CN202210494008A CN117013085A CN 117013085 A CN117013085 A CN 117013085A CN 202210494008 A CN202210494008 A CN 202210494008A CN 117013085 A CN117013085 A CN 117013085A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lithium
- electrolyte
- ether
- combination
- solvent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 85
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 43
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 43
- JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N [Li].[S] Chemical compound [Li].[S] JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 42
- 238000007614 solvation Methods 0.000 title claims abstract description 29
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 68
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 57
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 54
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 23
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 21
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000003701 inert diluent Substances 0.000 claims abstract description 10
- -1 nitro, amino, carboxyl Chemical group 0.000 claims description 27
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical group [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- SKTCDJAMAYNROS-UHFFFAOYSA-N methoxycyclopentane Chemical compound COC1CCCC1 SKTCDJAMAYNROS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 13
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 12
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 8
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 8
- IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N lithium nitrate Chemical compound [Li+].[O-][N+]([O-])=O IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- GHDIHPNJQVDFBL-UHFFFAOYSA-N methoxycyclohexane Chemical compound COC1CCCCC1 GHDIHPNJQVDFBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- GLNWILHOFOBOFD-UHFFFAOYSA-N lithium sulfide Chemical compound [Li+].[Li+].[S-2] GLNWILHOFOBOFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- AOWTYVFGMCEIRN-UHFFFAOYSA-N ethoxycyclopentane Chemical compound CCOC1CCCC1 AOWTYVFGMCEIRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- IGILRSKEFZLPKG-UHFFFAOYSA-M lithium;difluorophosphinate Chemical compound [Li+].[O-]P(F)(F)=O IGILRSKEFZLPKG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 6
- QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PYLWMHQQBFSUBP-UHFFFAOYSA-N monofluorobenzene Chemical compound FC1=CC=CC=C1 PYLWMHQQBFSUBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BDUVVCLLBKNHAP-UHFFFAOYSA-N trifluoromethoxycyclopentane Chemical compound FC(F)(F)OC1CCCC1 BDUVVCLLBKNHAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ZPFAVCIQZKRBGF-UHFFFAOYSA-N 1,3,2-dioxathiolane 2,2-dioxide Chemical compound O=S1(=O)OCCO1 ZPFAVCIQZKRBGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WDXYVJKNSMILOQ-UHFFFAOYSA-N 1,3,2-dioxathiolane 2-oxide Chemical compound O=S1OCCO1 WDXYVJKNSMILOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FSSPGSAQUIYDCN-UHFFFAOYSA-N 1,3-Propane sultone Chemical compound O=S1(=O)CCCO1 FSSPGSAQUIYDCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FNUBKINEQIEODM-UHFFFAOYSA-N 3,3,4,4,5,5,5-heptafluoropentanal Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)CC=O FNUBKINEQIEODM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LWMDPZVQAMQFOC-UHFFFAOYSA-N 4-butylpyridine Chemical compound CCCCC1=CC=NC=C1 LWMDPZVQAMQFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OQXNUCOGMMHHNA-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1,3,2-dioxathiolane 2,2-dioxide Chemical compound CC1COS(=O)(=O)O1 OQXNUCOGMMHHNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SJHAYVFVKRXMKG-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1,3,2-dioxathiolane 2-oxide Chemical compound CC1COS(=O)O1 SJHAYVFVKRXMKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001774 Perfluoroether Polymers 0.000 claims description 4
- 150000001348 alkyl chlorides Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- FEBQZXLIAIUGGQ-UHFFFAOYSA-N methoxycyclooctane Chemical compound COC1CCCCCCC1 FEBQZXLIAIUGGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 claims description 4
- DFUYAWQUODQGFF-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxy-1,1,2,2,3,3,4,4,4-nonafluorobutane Chemical compound CCOC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F DFUYAWQUODQGFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound FC1COC(=O)O1 SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYSA-N Chlorodifluoromethane Chemical compound FC(F)Cl VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZVLDJSZFKQJMKD-UHFFFAOYSA-N [Li].[Si] Chemical compound [Li].[Si] ZVLDJSZFKQJMKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001496 lithium tetrafluoroborate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XKLXIRVJABJBLQ-UHFFFAOYSA-N lithium;2-(trifluoromethyl)-1h-imidazole-4,5-dicarbonitrile Chemical compound [Li].FC(F)(F)C1=NC(C#N)=C(C#N)N1 XKLXIRVJABJBLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 3
- MHYFEEDKONKGEB-UHFFFAOYSA-N oxathiane 2,2-dioxide Chemical compound O=S1(=O)CCCCO1 MHYFEEDKONKGEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HEPMXJPHYFIYFP-UHFFFAOYSA-N propoxycyclopentane Chemical compound CCCOC1CCCC1 HEPMXJPHYFIYFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000000027 (C1-C10) alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000004338 Dichlorodifluoromethane Substances 0.000 claims description 2
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 2
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000004431 deuterium atom Chemical group 0.000 claims description 2
- PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N dichlorodifluoromethane Chemical compound FC(F)(Cl)Cl PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000019404 dichlorodifluoromethane Nutrition 0.000 claims description 2
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims description 2
- JPCBGVISUDCKTF-UHFFFAOYSA-N ethoxycyclobutane Chemical compound CCOC1CCC1 JPCBGVISUDCKTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YOTNQLMAZGVCRO-UHFFFAOYSA-N ethoxycycloheptane Chemical compound CCOC1CCCCCC1 YOTNQLMAZGVCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000008423 fluorobenzenes Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 claims description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims description 2
- ZUVAACFIEPYYOP-UHFFFAOYSA-N methoxycyclopropane Chemical compound COC1CC1 ZUVAACFIEPYYOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 2
- ZFNIDOSMKBYJTL-UHFFFAOYSA-N trifluoromethoxycyclohexane Chemical compound FC(F)(F)OC1CCCCC1 ZFNIDOSMKBYJTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GBXQPDCOMJJCMJ-UHFFFAOYSA-M trimethyl-[6-(trimethylazaniumyl)hexyl]azanium;bromide Chemical compound [Br-].C[N+](C)(C)CCCCCC[N+](C)(C)C GBXQPDCOMJJCMJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004807 desolvation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 9
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 4
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 3
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004292 cyclic ethers Chemical class 0.000 description 2
- BYUYRWRYAISPPF-UHFFFAOYSA-N cyclobutyloxycyclobutane Chemical compound C1CCC1OC1CCC1 BYUYRWRYAISPPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BOTLEXFFFSMRLQ-UHFFFAOYSA-N cyclopentyloxycyclopentane Chemical compound C1CCCC1OC1CCCC1 BOTLEXFFFSMRLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N difluoromethane Chemical compound FCF RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003473 lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 150000003463 sulfur Chemical class 0.000 description 2
- VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxol-2-one Chemical compound O=C1OC=CO1 VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- RXQDTMKIWOTJSQ-UHFFFAOYSA-N cycloheptyloxycycloheptane Chemical compound C1CCCCCC1OC1CCCCCC1 RXQDTMKIWOTJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NUFBGJAEANEZKW-UHFFFAOYSA-N cyclopropyloxycyclopropane Chemical compound C1CC1OC1CC1 NUFBGJAEANEZKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009831 deintercalation Methods 0.000 description 1
- UMNKXPULIDJLSU-UHFFFAOYSA-N dichlorofluoromethane Chemical compound FC(Cl)Cl UMNKXPULIDJLSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940099364 dichlorofluoromethane Drugs 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000003759 ester based solvent Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(fluorosulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FS(=O)(=O)[N-]S(F)(=O)=O VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
- H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/581—Chalcogenides or intercalation compounds thereof
- H01M4/5815—Sulfides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明涉及一种弱溶剂化电解液及含有其的锂硫电池和锂离子电池。所述电解液包括锂盐、溶剂和稀释剂，所述溶剂为环烃基醚类溶剂，所述稀释剂为惰性稀释剂。本发明采用环烃基醚类溶剂代替传统商业电解液中链状醚类溶剂，较大体积的环烃基团会产生空间位阻效应，从而减弱醚类溶剂对于锂离子的配位能力，加速锂离子的脱溶剂化过程，可以抑制醚类溶剂在负极的副反应和共嵌入问题。同时，所述电解液与锂离子溶剂化能力较弱，对于多硫化物的溶解度低，可以有效抑制锂硫电池中多硫化物的溶解和穿梭效应，提高锂硫电池的库仑效率和循环稳定性。本发明电解液不仅可以提高锂金属负极稳定性，还可以很好地应用于以石墨等嵌锂材料为负极的锂离子电池体系中。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池和锂硫电池领域，尤其涉及一种弱溶剂化电解液及含有其的锂硫电池和锂离子电池。
背景技术
锂硫电池具有极高的理论比容量(1675mA h/g)和理论比能量(2600W h/kg)，远远高于目前广泛使用的锂离子电池体系。同时，由于硫的储量丰富，价格低廉，低毒无公害等优势，使得锂硫电池备受关注，成为下一代极具前景的高能量密度锂电池之一。然而，目前普遍采用的商业醚类电解液由于极性较强，对于多硫化锂的溶解度大，使得在充放电过程中多硫化物的溶解和穿梭严重。多硫化物会迁移至负极并与金属锂负极发生腐蚀反应，同时消耗正负极的活性物质，大大降低了锂硫电池的库仑效率和循环性能。同时，锂金属负极在循环过程中也会产生严重的体积膨胀和锂枝晶生长，大大限制了锂硫电池的循环寿命和安全性。
采用石墨负极构建锂离子电池可以通过锂离子的插层化学机制有效规避由于锂金属沉积产生的体积膨胀和锂枝晶生长问题。然而，目前常用的锂硫电池电解液由于采用直链状的乙二醇二甲醚等醚类溶剂，其对于锂离子的溶剂化作用强，使得其难以去溶剂化，极易与锂离子共嵌入石墨负极导致石墨结构的破坏，因此难以应用于以石墨为负极的锂离子电池体系中。
CN106785047B公开了一种电解液、电解质、聚合物电解质制备方法及应用，制备电解质的溶剂体系包含环戊基甲醚。但是环戊基甲醚在该专利中的主要作用为有机合成溶剂，随着后续的过滤和蒸馏过程会被完全除去，因此不包含在最终的电解质体系中，存在制备工艺复杂，不适合于大规模化生产，应用范围有限。
CN106816633B公开了一种伪高浓度酯类锂硫电池电解液，该电解液包含大于3mol/L高浓度的锂盐溶解在酯类溶剂中，同时加入了非溶剂氟代醚。但是在锂硫电池中，多硫离子会与酯类溶剂发生不可逆反应，从而消耗硫导致容量的不可逆损失。
CN111587507A公开了一种含链状醚和环状醚溶剂的锂硫电池电解液，但是该专利包含的环状醚溶剂为含氧杂环化合物。该专利中醚类溶剂与锂离子的结合能高，锂离子的溶剂化作用强，醚类溶剂在负极容易产生副反应和共嵌入问题，多硫化物存在溶解和穿梭的问题。
因此，如何制备一种可应用于锂离子电池和锂硫电池，工艺简单、库伦效率和循环性能强的电解液，是本领域重要的研究方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单、库伦效率和循环性能强的弱溶剂化电解液及含有其的锂硫电池和锂离子电池。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种弱溶剂化电解液，所述电解液包括锂盐、溶剂和稀释剂，所述溶剂为环烃基醚类溶剂，所述稀释剂为惰性稀释剂。
本发明提供环烃基醚类溶剂，通过在醚类溶剂中引入大体积的环烃基团，可以增加空间位阻效应，从而减弱溶剂与锂离子的溶剂化能力。采用该类弱溶剂化溶剂可以有效抑制多硫化物的溶解和穿梭效应，同时加快电池充放电过程中锂离子的去溶剂化过程，提高电解液对于石墨和锂金属负极的稳定性。同时，本发明采用非极性的惰性稀释剂，其不会溶解锂盐，不会与锂离子产生溶剂化作用，又可以提高电解液电化学稳定性，降低粘度。
作为本发明优选的技术方案，所述环烃基醚类溶剂为环烃取代的醚类溶剂。
优选地，所述环烃基醚类溶剂的结构包括如式1～6所示化合物中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：式1和式2的组合、式2和式3的组合、式3和式4的组合、式4和式5的组合或式5和式6的组合等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
其中，R1和R2选自含取代基或不含取代基的C0-C10，取代基包括氘原子、卤素、硝基、胺基、羧基、羰基、酯基、C1-C10的烷基、C2-C10烯基、C1-C10的烷氧基、C6-C30的芳基或C3-C30的杂芳基中的任意一种。
优选地，所述环烃基醚类溶剂包括环丙基甲醚、环丁基乙醚、环戊基甲醚、环戊基乙醚、环戊基丙醚、环己基甲醚、环己基乙醚、环戊基三氟甲基醚、环己基三氟甲基醚、环庚基乙醚、环辛基丙醚或环辛基丁醚中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：环丙基甲醚和环丁基乙醚的组合、环丁基乙醚和环戊基甲醚的组合、环戊基甲醚和环戊基乙醚的组合、环戊基乙醚和环戊基丙醚的组合、环己基甲醚和环己基乙醚的组合、环戊基三氟甲基醚和环己基三氟甲基醚的组合、环庚基乙醚和环辛基丙醚的组合或环辛基丁醚和环己基乙醚的组合等。
优选地，所述环烃基醚类溶剂包括环戊基甲醚、环戊基乙醚、环己基甲醚、环辛基甲醚或环戊基三氟甲基醚中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：环戊基甲醚和环戊基乙醚的组合、环戊基乙醚和环己基甲醚的组合、环己基甲醚和环辛基甲醚的组合或环辛基甲醚和环戊基三氟甲基醚的组合等。
作为本发明优选的技术方案，以电解液的质量分数为100％计，所述环烃基醚类溶剂占所述电解液的质量分数为10～95％，其中所述质量分数可以是10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为60～95％。
作为本发明优选的技术方案，所述惰性稀释剂包括氟代醚类、氟代苯类、氯代烷烃或氟代烷烃中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：氟代醚类和氟代苯类的组合、氟代苯类和氯代烷烃的组合或氯代烷烃和氟代烷烃的组合等。
优选地，所述惰性稀释剂包括1,1,1,3,3,3-六氟异丙基甲基醚、2,2,2-三氟乙基醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、2,2,2-三氟乙基甲基醚、1,1,2,2-四氟乙基乙基醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚、甲基九氟丁基醚、乙基九氟丁基醚、氟苯、二氯甲烷、三氯甲烷、一氯二氟甲烷、二氯一氟甲烷或二氟甲烷中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：1,1,1,3,3,3-六氟异丙基甲基醚和2,2,2-三氟乙基醚的组合、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚和2,2,2-三氟乙基甲基醚的组合、1,1,2,2-四氟乙基乙基醚和1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚的组合、甲基九氟丁基醚和乙基九氟丁基醚的组合、氟苯和二氯甲烷的组合、三氯甲烷和一氯二氟甲烷的组合、二氯一氟甲烷和1,1,1,3,3,3-六氟异丙基甲基醚的组合或1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚和二氟甲烷的组合等。
作为本发明优选的技术方案，以电解液的质量分数为100％计，所述惰性稀释剂占所述电解液的质量分数为2～50％，其中所述质量分数可以是2％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％或50％等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为5～20％。
作为本发明优选的技术方案，所述电解液还包括添加剂。
优选地，所述添加剂包括硝酸锂、双草酸硼酸锂、六氟砷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯、亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、1,3-丙磺酸内酯或1,4-丁磺酸内酯中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：硝酸锂和双草酸硼酸锂的组合、双草酸硼酸锂和六氟砷酸锂的组合、二氟草酸硼酸锂和二氟磷酸锂的组合、碳酸乙烯酯和碳酸亚乙烯酯的组合、氟代碳酸乙烯酯和硫酸乙烯酯的组合、硫酸乙烯酯和硫酸丙烯酯的组合、硫酸丙烯酯和亚硫酸乙烯酯的组合、亚硫酸乙烯酯和亚硫酸丙烯酯的组合、亚硫酸丙烯酯和1,3-丙磺酸内酯的组合或1,3-丙磺酸内酯和1,4-丁磺酸内酯的组合等。
优选地，以电解液的质量分数为100％计，所述添加剂占所述电解液的质量分数为0～5％，其中所述质量分数可以是0.1％、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为1～3％。
作为本发明优选的技术方案，所述锂盐包括双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、六氟砷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂或4,5-二氰基-2-三氟甲基咪唑锂中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：双氟磺酰亚胺锂和双三氟甲烷磺酰亚胺锂的组合、六氟磷酸锂和高氯酸锂的组合、四氟硼酸锂和双草酸硼酸锂的组合、六氟砷酸锂和二氟草酸硼酸锂的组合、二氟磷酸锂和双草酸硼酸锂的组合或4,5-二氰基-2-三氟甲基咪唑锂和双氟磺酰亚胺锂的组合等。
优选地，以电解液的质量分数为100％计，所述锂盐占所述电解液的质量分数为5～50％，其中所述质量分数可以是5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％或50％等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述锂盐在所述电解液中的浓度为0.1～5mol/L，其中所述浓度可以是0.1mol/L、0.5mol/L、1mol/L、1.5mol/L、2mol/L、2.5mol/L、3mol/L、3.5mol/L、4mol/L、4.5mol/L或5mol/L等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为0.3～2mol/L。
本发明的目的之二在于提供一种锂硫电池，所述锂电池包括如目的之一所述的弱溶剂化电解液。
所述锂硫电池电池包括正极、负极和隔膜。
本发明弱溶剂化电解液应用于锂硫电池，对于多硫化物的溶解度低，可以有效抑制锂硫电池中多硫化物的溶解和穿梭效应，提高锂硫电池库仑效率和循环稳定性。
作为本发明优选的技术方案，所述锂硫电池的正极的活性材料为含硫活性材料。
优选地，所述含硫活性材料包括单质硫、硫化锂、多硫化锂、硫/碳复合材料、硫化锂/碳复合材料、硫/聚合物复合材料或多硫化锂/碳复合材料中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：单质硫和硫化锂的组合、硫化锂和多硫化锂的组合、多硫化锂和硫/碳复合材料的组合、硫/碳复合材料和硫化锂/碳复合材料的组合或硫/聚合物复合材料和多硫化锂/碳复合材料的组合等。
优选地，所述负极的活性材料包括锂金属材料、石墨类碳材料、预锂化石墨类碳材料、硅基材料或锂硅复合材料中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：锂金属材料和石墨类碳材料的组合、石墨类碳材料和预锂化石墨类碳材料的组合、预锂化石墨类碳材料和硅基材料的组合或硅基材料和锂硅复合材料的组合等。
优选地，所述隔膜包括玻璃纤维素膜、纤维素膜或多孔聚烯烃化合物膜中的任意一种。
本发明的目的之三在于提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括如目的之一所述的弱溶剂化电解液，所述锂离子电池的负极材料包括石墨材料。
本发明弱溶剂化电解液应用于锂离子电池，通过调控锂离子溶剂化结构，选择与锂离子溶剂化能力较弱的溶剂，可以加速锂离子在充放电过程中的去溶剂化过程，从而改善电解液对于电极的稳定性，同时提高电池的倍率和低温性能。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明采用环烃基醚类溶剂代替传统商业电解液中链状醚类溶剂，较大体积的环烃基团会产生空间位阻效应，从而减弱醚类溶剂对于锂离子的配位能力，加速锂离子的脱溶剂化过程，可以抑制醚类溶剂在负极的副反应和共嵌入问题。同时，所述电解液与锂离子溶剂化能力较弱，对于多硫化物的溶解度低，可以有效抑制锂硫电池中多硫化物的溶解和穿梭效应，提高锂硫电池的库仑效率和循环稳定性。本发明电解液不仅可以提高锂金属负极稳定性，还可以很好地应用于以石墨等嵌锂材料为负极的锂离子电池体系中。本发明中弱溶剂化电解液可以用于锂离子电池或锂硫电池中，在锂离子电池中，首圈库仑效率可以达到95％，100次循环后容量保持率可以达到95％以上；在锂硫电池中，首圈库仑效率可以达到98％，100次循环后容量保持率可以达到90％以上。
附图说明
图1是本发明实施例1中锂硫电池在25℃和0.1C倍率下的首圈充放电曲线。
图2是本发明实施例1中电解液组装的石墨/锂半电池首圈的循环伏安(CV)曲线图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种弱溶剂化电解液的制备方法和含有其的锂硫电池：
电解液的制备：按照质量分数计，在保护气氛条件下(H2O<1ppm)，将25％的双三氟甲烷磺酰亚胺锂加入到70％的环戊基甲醚溶剂和5％的1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚稀释剂中，锂盐浓度为1mol/L，充分搅拌溶解均匀至电解液澄清透明，得到弱溶剂化电解液。
锂硫电池：在充满氩气的手套箱中，以聚丙烯膜(PP)为隔膜，以硫/碳复合材料为正极，锂金属为负极，加入上述电解液组装锂硫电池。
本实施例锂硫电池在25℃和0.1C倍率下的首圈充放电曲线如图1所示，本实施例电解液组装的石墨/锂半电池首圈的循环伏安(CV)曲线如图2所示。
实施例2
本实施例除将电解液中环戊基甲醚溶剂替换成环己基甲醚溶剂外，其他条件均与实施例1相同。
实施例3
本实施例除将电解液组分改为40％双三氟甲烷磺酰亚胺锂加入到40％环戊基甲醚溶剂和20％1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚稀释剂外，其他条件均与实施例1相同。
实施例4
本实施例除将电解液组分改为25％双三氟甲烷磺酰亚胺锂加入到68％环戊基甲醚溶剂和5％1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚稀释剂，同时加入2％硝酸锂添加剂外，其他条件均与实施例1相同。
实施例5
本实施例除将电解液组分改为20％双三氟甲烷磺酰亚胺锂加入到70％环戊基甲醚溶剂和10％甲基九氟丁醚稀释剂外，其他条件均与实施例1相同。
实施例6
本实施例除将电解液组分改为50％双三氟甲烷磺酰亚胺锂加入到45％的环戊基甲醚溶剂和5％1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚稀释剂外，其他条件均与实施例1相同。
实施例7
本实施例除将锂硫电池锂金属负极替换为嵌锂石墨外，其他条件均与实施例1相同。
实施例8
本实施例提供一种弱溶剂化电解液的制备方法和含有其的锂离子电池：
电解液的制备：按照质量分数计，在保护气氛条件下(H2O<1ppm)，将50％的双三氟甲烷磺酰亚胺锂加入到45％的环戊基甲醚溶剂和5％的1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚稀释剂中，锂盐浓度为3mol/L，充分搅拌溶解均匀至电解液澄清透明，得到弱溶剂化电解液。
锂离子电池：在充满氩气的手套箱中，以聚丙烯膜(PP)为隔膜，以磷酸铁锂为正极，天然石墨为负极，加入上述电解液组装锂离子电池。
对比例1
本对比例除将电解液环戊基甲醚溶剂替换体积比1:1的1,3-二氧戊环和乙二醇二甲醚混合溶剂外，其他条件均与实施例1相同。
对比例2
本对比例除将电解液溶剂替换体积比1:1的1,3-二氧戊环和乙二醇二甲醚混合溶剂，以及将锂硫电池锂金属负极替换成嵌锂石墨外，其他条件均与实施例1相同。
通过图1和图2可以看出，图1采用实施例1中电解液的锂硫电池放电比容量可以达到1372mA h/g，并且首圈库仑效率为96％；
图2的测试电压范围为2～0.01V，扫描速度为0.1mV/s，测试温度25℃，通过CV曲线可以很明显地看到对称的石墨脱嵌锂的氧化和还原峰，说明实施例1中电解液不会共嵌入到石墨负极中，对石墨负极具有很好的兼容性。
对上述实施例1-8和对比例1-2制备得到的锂离子电池或锂硫电池进行电池充放电和循环性能的测试。测试条件为：测试电压范围为1～2.8V，在室温和0.1C倍率下先恒流放电，再恒流充电，再进行循环。实施例8测试电压范围为2.8～4.0V，先0.1C倍率下恒流充电，再恒流放电，再进行循环。测试结果如表1所示。
表1
通过上述表格可以得到：通过实施例1-实施例8可以发现：采用较大环烃基团可以有效削弱锂离子与醚基的结合力，提高锂硫电池库仑效率和容量保持率，但是会相对降低电池容量发挥。通过提高锂盐浓度，可以进一步改善锂金属负极稳定性，从而提高电池库仑效率和容量保持率，但是粘度加大会降低容量发挥。进一步加大稀释剂的比例可以有效降低粘度，进一步提高电池容量。通过加入添加剂，可以有利于在锂金属表面形成更稳定的SEI层，从而改善电池循环稳定性和容量保持率。将锂金属负极替换成嵌锂石墨负极，可以通过锂离子插层化学机制有效规避锂金属负极锂枝晶生长和体积膨胀等问题，因此可以有效提高电池循环稳定性和容量保持率。
通过对比例1和对比例2可以发现，由于传统电解液中链状醚类溶剂与锂离子的强溶剂化作用以及多硫化物的溶解和穿梭效应，导致电池充电比容量远远大于放电比容量，表现为首圈库仑效率远远大于100％。同时由于多硫化物与锂金属的反应和锂枝晶生长等问题，导致循环后锂硫电池容量衰减迅速，将锂金属替换成嵌锂石墨后，由于醚类溶剂的共嵌入问题，会引起石墨结构的破坏和电池的失效。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种弱溶剂化电解液，其特征在于，所述电解液包括锂盐、溶剂和稀释剂，所述溶剂为环烃基醚类溶剂，所述稀释剂为惰性稀释剂。
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述环烃基醚类溶剂为环烃取代的醚类溶剂；
优选地，所述环烃基醚类溶剂的结构包括如式1～6所示化合物中的任意一种或至少两种的组合：
其中，R1和R2选自含取代基或不含取代基的C0-C10，取代基包括氘原子、卤素、硝基、胺基、羧基、羰基、酯基、C1-C10的烷基、C2-C10烯基、C1-C10的烷氧基、C6-C30的芳基或C3-C30的杂芳基中的任意一种；
优选地，所述环烃基醚类溶剂包括环丙基甲醚、环丁基乙醚、环戊基甲醚、环戊基乙醚、环戊基丙醚、环己基甲醚、环己基乙醚、环戊基三氟甲基醚、环己基三氟甲基醚、环庚基乙醚、环辛基丙醚或环辛基丁醚中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述环烃基醚类溶剂包括环戊基甲醚、环戊基乙醚、环己基甲醚、环辛基甲醚或环戊基三氟甲基醚中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，以电解液的质量分数为100％计，所述环烃基醚类溶剂占所述电解液的质量分数为10～95％，优选为60～95％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电解液，其特征在于，所述惰性稀释剂包括氟代醚类、氟代苯类、氯代烷烃或氟代烷烃中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述惰性稀释剂包括1,1,1,3,3,3-六氟异丙基甲基醚、2,2,2-三氟乙基醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、2,2,2-三氟乙基甲基醚、1,1,2,2-四氟乙基乙基醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚、甲基九氟丁基醚、乙基九氟丁基醚、氟苯、二氯甲烷、三氯甲烷、一氯二氟甲烷、二氯一氟甲烷或二氟甲烷中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电解液，其特征在于，以电解液的质量分数为100％计，所述惰性稀释剂占所述电解液的质量分数为2～50％，优选为5～20％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括添加剂；
优选地，所述添加剂包括硝酸锂、双草酸硼酸锂、六氟砷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯、亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、1,3-丙磺酸内酯或1,4-丁磺酸内酯中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，以电解液的质量分数为100％计，所述添加剂占所述电解液的质量分数为0～5％，优选为1～3％。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电解液，其特征在于，所述锂盐包括双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、六氟砷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂或4,5-二氰基-2-三氟甲基咪唑锂中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，以电解液的质量分数为100％计，所述锂盐占所述电解液的质量分数为5～50％；
优选地，所述锂盐在所述电解液中的浓度为0.1～5mol/L，优选为0.3～2mol/L。
8.一种锂硫电池，其特征在于，所述锂硫电池包括如权利要求1-7任一项所述的弱溶剂化电解液；
所述锂硫电池电池包括正极、负极和隔膜。
9.根据权利要求8所述的锂硫电池，其特征在于，所述锂硫电池的正极的活性材料为含硫活性材料；
优选地，所述含硫活性材料包括单质硫、硫化锂、多硫化锂、硫/碳复合材料、硫化锂/碳复合材料、硫/聚合物复合材料或多硫化锂/碳复合材料中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述负极的活性材料包括锂金属材料、石墨类碳材料、预锂化石墨类碳材料、硅基材料或锂硅复合材料中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述隔膜包括玻璃纤维素膜、纤维素膜或多孔聚烯烃化合物膜中的任意一种。
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括如权利要求1-7任一项所述的弱溶剂化电解液，所述锂离子电池的负极材料包括石墨材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210494008.2A CN117013085A (zh) | 2022-04-29 | 2022-04-29 | 一种弱溶剂化电解液及含有其的锂硫电池和锂离子电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210494008.2A CN117013085A (zh) | 2022-04-29 | 2022-04-29 | 一种弱溶剂化电解液及含有其的锂硫电池和锂离子电池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117013085A true CN117013085A (zh) | 2023-11-07 |
Family
ID=88567797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210494008.2A Pending CN117013085A (zh) | 2022-04-29 | 2022-04-29 | 一种弱溶剂化电解液及含有其的锂硫电池和锂离子电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117013085A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118572196A (zh) * | 2024-08-02 | 2024-08-30 | 远景动力技术(鄂尔多斯市)有限公司 | 电解液和锂离子二次电池 |
-
2022
- 2022-04-29 CN CN202210494008.2A patent/CN117013085A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118572196A (zh) * | 2024-08-02 | 2024-08-30 | 远景动力技术(鄂尔多斯市)有限公司 | 电解液和锂离子二次电池 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20190214680A1 (en) | Lithium ion battery and electrolytic soluton thereof | |
| CN111276745B (zh) | 一种锂硫电池电解液及其应用、锂硫电池 | |
| CN113851713B (zh) | 电解液添加剂和含有该添加剂的电解液及锂离子电池 | |
| CN110635167B (zh) | 非水电解液、含有该非水电解液的电池及电动车辆 | |
| CN111934015B (zh) | 一种锂离子电池非水电解液及含该非水电解液的锂离子电池 | |
| CN116387622A (zh) | 一种锂离子电池用电解液及包含该电解液的锂离子电池 | |
| CN112510260B (zh) | 电解液添加剂、非水电解液和锂离子电池 | |
| CN117013085A (zh) | 一种弱溶剂化电解液及含有其的锂硫电池和锂离子电池 | |
| CN110429339B (zh) | 一种复合溶剂和电解液及其在锂硫电池中的应用 | |
| CN116505081A (zh) | 一种电解液及含有其的硫基锂电池 | |
| CN111755752A (zh) | 高电压添加剂、电解液和锂电池 | |
| CN116826169A (zh) | 一种钠离子电池电解液添加剂、电解液及电池 | |
| CN114566712B (zh) | 含有二氟磷酸锂的高电压锂离子电池电解液及其制备方法和锂离子电池 | |
| CN116525940A (zh) | 一种钠离子电池电解液和钠离子电池 | |
| CN111244547B (zh) | 一种含芳香肟类添加剂的电解液及其制备方法和用途 | |
| CN110165299B (zh) | 一种锂硫电池、电解液及其应用 | |
| CN112349951B (zh) | 包含含硫锂盐衍生物添加剂的非水电解液及锂离子电池 | |
| US10096835B2 (en) | Lithium-ion accumulator | |
| CN112186250B (zh) | 一种含双草酸磷酰亚胺锂的电解液及使用该电解液的锂离子电池 | |
| US20230378536A1 (en) | Carbonate-based electrolyte, method for making the same, and lithium metal battery | |
| CN114335729B (zh) | 一种锂电池用高电压添加剂及电解液 | |
| CN117352840A (zh) | 非水电解液及其二次电池 | |
| CN116979150A (zh) | 一种含双原子取代的碳酸酯基电解液及其制备方法和应用 | |
| CN116826027A (zh) | 一种嵌锂负极材料的电解液及含有其的锂硫电池和锂离子电池 | |
| CN117096437A (zh) | 非水电解液及锂离子电池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20240514 Address after: Room 407, Building 29, Chuangzhi Road, Kunlun Street, Liyang City, Changzhou City, Jiangsu Province, 213300 Applicant after: Changzhou Yisulfur Battery Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 215123, Suzhou, Jiangsu province Suzhou Industrial Park alone villa lake high Parish, if the waterway 398 Applicant before: SUZHOU INSTITUTE OF NANO-TECH AND NANO-BIONICS (SINANO), CHINESE ACADEMY OF SCIENCES Country or region before: China |