[发明专利]一种耐高压高安全性且适配三元高镍低钴正极材料离子液体电解液的制备方法及应用

权利要求书

1.一种耐高压高安全性且适配三元高镍低钴正极材料离子液体电解液的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤一：偕二氟代吡咯前体经化学反应得到侧基长度可调的功能基团偕二氟代吡咯离子液体；

步骤二：将上述离子液体依次与锂盐、碳酸酯类和添加剂混合，搅拌均匀即可。

2.根据权利要求1所述的一种耐高压高安全性且适配三元高镍低钴正极材料离子液体电解液的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述偕二氟代吡咯离子液体的阳离子具有式(1)所示结构：

其中，G₁和G₂为氢、醚基、烷氧基、氰基、烯基、炔基、羧基、酯基、卤素、杂环基、芳香基、烷基、碳酸酯基中的一种；所述G₁和/或G₂的氢可被杂原子取代，其中，烷基和醚基的氟化可部分或全部取代。

3.根据权利要求1所述的一种耐高压高安全性且适配三元高镍低钴正极材料离子液体电解液的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述化学反应用到的溶剂为水、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、二甲基亚砜、四氢呋喃、正己烷、正庚烷、环己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、甲苯、二甲苯、乙腈、丙腈、1,3-二氧戊环、丙酮、乙醚、无水乙醇、碳酸甲乙酯、吡咯中至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种耐高压高安全性且适配三元高镍低钴正极材料离子液体电解液的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述偕二氟代吡咯离子液体的阴离子通过六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、三氟甲磺酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂中的一种进行阴离子交换。

5.根据权利要求1所述的一种耐高压高安全性且适配三元高镍低钴正极材料离子液体电解液的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述锂盐为二氟草酸硼酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、二草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、三氟甲磺酸锂、高氯酸锂中的一种或多种；所述碳酸酯类为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯中的一种或多种；所述添加剂为磺酸酯、硼酸酯、磷酸酯、氟代碳酸酯、腈类、酸酐或锂盐中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种耐高压高安全性且适配三元高镍低钴正极材料离子液体电解液的制备方法，其特征在于：所述偕二氟代吡咯离子液体的质量比10-80％；所述锂盐质量比3-50％；所述碳酸酯类/添加剂质量比0.2-60％。

7.一种权利要求1～6任一项制备的耐高压高安全性且适配三元高镍低钴正极材料离子液体电解液的应用，其特征在于：所述电解液应用于锂电池。

8.根据权利要求7所述的一种耐高压高安全性且适配三元高镍低钴正极材料离子液体电解液的应用，其特征在于：所述锂电池包括正极片、负极片、离子液体电解液和隔膜；正极片由活性材料、导电剂和集流体组成；所述正极片的活性材料是三元高镍低钴材料；所述负极片的材料为石墨、石墨烯、碳纤维、碳纳米管、硅合金、钛酸锂、锡碳、硅碳、硬碳和金属锂中的一种；所述隔膜为聚丙烯、聚乙烯、玻璃纤维、纤维素等中的一种或者多种。