[发明专利]一种锂电池用含双硼亚胺锂锂盐的电解质溶液

说明书

本发明公开了一种锂电池用含双硼亚胺锂锂盐的电解质溶液，该电解质溶液包括以下质量份数的成分组成：高纯度六氟磷酸锂锂盐50‑100份；双硼亚胺锂锂盐50‑100份；复合锂盐30‑80份；辅助添加剂5‑15份；导电添加剂4‑10份；阻燃剂2‑8份；稀释剂60‑200份。本发明通过构建高浓度的多盐体系电解质溶液，对现有的单一电解质溶液进行升级改进，结合不同锂盐特有的功能特性，克服单一锂盐的缺点，从而使得锂盐电解质溶液具备优异的电化学性能，进而使得锂电池具备更优异的安全性能及实用性能，即优异的导电率、热稳定性及循环充放电特性等。

技术领域

本发明涉及化学材料技术领域，具体来说，涉及一种锂电池用含双硼亚胺锂锂盐的电解质溶液。

背景技术

锂电池电解液是电池中离子传输的载体，也是锂电子电池的关键原材料之一，一般由锂盐和有机溶剂组成。电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证，其成本约占锂电子电池生产成本的5％～10％左右。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成，其对于电池的输出电压、倍率性能、适用温度范围、循环性能和安全性能等有着重要的影响。而锂盐作为液体电解质(电解液)的关键组分，是决定电解液性能的重要因素。电解液中不同种类的锂盐及其在溶液中不同的溶剂化状态，会对电极/电解液界面的成膜性能和锂离子的迁移行为等产生重要影响，进而显著影响电解液的电化学性能。

目前锂电池普遍采用的锂盐是六氟磷酸锂，其具备优异的性能，例如较高的离子导电率、对AI箔的保护性及成本低等，然而在使用过程中，其同样存在诸多的缺点，如其热稳定性较差，易发生分解。因此开发化学稳定性更好的双(氟磺酰)亚胺锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂等作为功能添加剂，甚至作为主溶质部分取代六氟磷酸锂，以提高电解液的耐高温性能和改善石墨负极表面的固体电解质界面膜性能，特别是抑制氟化氢生成，从而实现电池关键性能的提升，包括循环寿命、倍率性能和安全性等，是近年电解液技术发展方向之一。可见，单一的锂盐不能完全满足锂电池对电解液的要求，亟需尝试采用复合锂盐使功能更完善，催生多盐体系电解液。利用多盐体系电解液拓宽电池工作温度、抑制金属离子溶出和提高倍率性能等方面更优势的性能。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种锂电池用含双硼亚胺锂锂盐的电解质溶液，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种锂电池用含双硼亚胺锂锂盐的电解质溶液，该电解质溶液包括以下质量份数的成分组成：

高纯度六氟磷酸锂锂盐50-100份；

双硼亚胺锂锂盐50-100份；

复合锂盐30-80份；

辅助添加剂5-15份；

导电添加剂4-10份；

阻燃剂2-8份；

稀释剂60-200份。

进一步的，高纯度六氟磷酸锂锂盐通过以含锂化合物六氟磷酸盐的离子交换反应与提纯工艺制备得到；

其中，六氟磷酸盐包括六氟磷酸钠、六氟磷酸钾及六氟磷酸铵；

提纯工艺包括结晶法与干燥法。

进一步的，结晶法制备高纯度六氟磷酸锂包括以下步骤：

将适量六氟磷酸锂锂盐溶液置于结晶釜中，利用循环泵使釜内溶液处于循环状态；

将结晶釜内温度维持在-20-60℃之间，等待发生固液分离；