本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種鋰電池電解液及其制備方法及其鋰離子電池，屬于鋰電池領(lǐng)域，提供低溫性能好，電導(dǎo)率高的鋰離子電解液，原料配方中包括電解液基質(zhì)、聚合物單體、其特征在于，所述的聚合物單體至少有一種含有氨基的萘環(huán)單體以及至少一種含有兩個羧基的單體。
Lithium battery electrolyte, preparation method thereof and lithium ion battery
The invention discloses a lithium battery electrolyte and its preparation method and lithium ion battery, belonging to the field of lithium batteries, provide good low temperature performance of lithium ion electrolyte conductivity is high, the formulation of the raw materials including electrolyte matrix, polymer monomer, the polymer monomer, wherein the at least one containing amino group the naphthalene monomer and at least one containing two carboxyl monomer.
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種鋰電池電解液及其制備方法及其鋰離子電池
本專利技術(shù)涉及鋰電池領(lǐng)域，具體專利技術(shù)點在于電解液。
技術(shù)介紹
電解液是鋰離子電池四大關(guān)鍵材料（正極、負(fù)極、隔膜、電解液）之一，號稱鋰離子電池的“血液”，在電池中正負(fù)極之間起到傳導(dǎo)電子的作用，是鋰離子池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點的保證。有機溶劑是電解液的主體部分，與電解液的性能密切相關(guān)，一般用高介電常數(shù)溶劑與低粘度溶劑混合使用。電解液可分為液體電解液和固體聚合物，固體聚合物電解質(zhì)一般可分為干形固體聚合物電解質(zhì)和凝膠聚合物電解質(zhì)。SPE固體聚合物電解質(zhì)主要還是基于聚氧化乙烯，其缺點是離子導(dǎo)電率較低，在100℃下只能達(dá)到10-40cm。在SPE中離子傳導(dǎo)主要是發(fā)生在無定形區(qū)，借助聚合物鏈的移動進行傳遞遷移。此外加入無機復(fù)合鹽也能提高離子導(dǎo)電率。在固體聚合物電解質(zhì)中加入高介電常數(shù)低相對分子質(zhì)量的液態(tài)有機溶劑如PC則可大大提高導(dǎo)電鹽的溶解度，所構(gòu)成的電解質(zhì)即為GPE凝膠聚合物電解質(zhì)，它在室溫下具有很高的離子導(dǎo)電率，但在使用過程中會發(fā)生析液而失效。申請?zhí)枮椋?01410068090.8、名稱為鋰離子二次電池及其凝膠電解液的配方的中國專利技術(shù)專利公開了一種鋰離子二次電池及其凝膠電解液的配方，包括液態(tài)電解液、單體、交聯(lián)劑和引發(fā)劑，各組分的重量百分比為：液態(tài)電解液90～99.4%；單體0.5～3%；交聯(lián)劑0.25～0.6%；引發(fā)劑0.1～1.5%；單體為改性的聚乙烯醇及其衍生物，其平均分子量為5×104-15×104g/mol。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于，針對上述的問題，提供一種鋰電池電解液。本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：本專利技術(shù)公開了一種鋰電池電解液，原料配方中包括電解液基質(zhì)、聚合物單體、其特征在于，所述的聚合物單體至少有一種含有氨基的萘環(huán)單體以及至少一種含有兩個羧基的單體，其中所述的萘環(huán)可以為單個的萘環(huán)，也可以為聯(lián)萘環(huán)，其中配方中含有羧基的單體可以為一個單體，也可以為多個單體，其中的每個單體上含有兩個羧基，但也不排斥含有其他基團如甲基、羰基等。作為優(yōu)選，所述的萘環(huán)單體上含有兩個氨基，優(yōu)選萘環(huán)單體為為1,5-萘二胺、2,3-萘二胺;2,7-萘二胺、1,8-萘二胺的一種。作為優(yōu)選，所述的萘環(huán)單體上含有一個羥基和一個氨基，進一步優(yōu)選1-氨基-5-萘酚、2-氨基-8-萘酚-6-磺酸、1-氨基-2-萘酚的一種。進一步的，所述的含有兩個羧基的單體可以為丁二酸、順丁烯二酸、戊二酸、庚二酸、癸二酸、壬二酸、己二酸、丙二酸、丁炔二酸、2-羰基丁二酸、甲基丁二酸、順式-2-甲基-2-丁烯二酸、丁基丙二酸、二甲基丙二酸、2,2-二甲基丁二酸、乙基丙二酸、異丙基丙二酸、2,3-二溴丁二酸、芐基丙二酸、1,4-萘二甲酸、2,3-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、2,2'-聯(lián)苯二甲酸、4,4'-聯(lián)苯二羧酸；4-氯鄰苯二甲酸、5-甲基間苯二酸的一種或多種。根據(jù)本專利技術(shù)聚合物的特點，對電解液基質(zhì)也進行了改僅，所述的電解液基質(zhì)包括鋰鹽和有機溶劑，所述的鋰鹽選自LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3；所述的有機溶劑選自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯.碳酸甲乙酯、甲酯、丁烯碳酸酯。本專利技術(shù)公開的鋰離子電解液可以按照如下的方法：將所述的單體原料在引發(fā)劑下聚合形成分子量低于50000的預(yù)聚體，將所述的鋰鹽溶解在有機溶劑當(dāng)中配置成80%-95%的電解液基質(zhì)，將所述的電解液基質(zhì)和預(yù)聚體、交聯(lián)劑混合，攪拌均勻、在室溫下，用真空注液設(shè)備使其浸潤滲透到隔膜和正負(fù)極材料中，密封上述混合，并在充分浸潤隔膜1小時以上；在30℃-70℃下聚合形成膠體。特別需要說明的是，上述步驟不是制備電解液膠體的全部步驟，而是本專利技術(shù)的專利技術(shù)點步驟所在，其中沒有說明的步驟可以按照常規(guī)的方法，是本領(lǐng)域的技術(shù)人員知曉的。本專利技術(shù)還公開了一種鋰離子電池，包括本專利技術(shù)公開的電解液。根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋰離子電池，其特征在于，所述的電解液按照權(quán)利要求8所述的方法制備。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)的凝膠聚合物通過單體和預(yù)聚合聚合而成，由于引入萘環(huán)剛性較強，其對很鋰鹽具有很強的載體能力，以及對鋰離子具有很強的包裹能力，離子電導(dǎo)率高，低溫性能好，工作溫度范圍寬，與負(fù)極材料適配性好。具體實施方式具體實施例1：首先將1,5-萘二胺和丁二酸以摩爾比為1:1本體聚合在引發(fā)劑下聚合形成分子量低于50000的預(yù)聚體，將所述的鋰鹽溶解在有機溶劑當(dāng)中配置成80%-95%的電解液基質(zhì)，所述的電解液基質(zhì)是鋰鹽為：LiBF4，溶劑為碳酸乙烯酯；將所述的電解液基質(zhì)和預(yù)聚體、交聯(lián)劑混合，攪拌均勻、其中預(yù)聚體的重量為電解質(zhì)基質(zhì)質(zhì)量的5%，在室溫下，用真空注液設(shè)備使其浸潤滲透到隔膜和正負(fù)極材料中，密封上述混合，并在充分浸潤隔膜2小時以上；在30℃下聚合形成膠體。具體實施例2：首先將2,3-萘二胺和順丁烯二酸以摩爾比為1:1本體聚合在引發(fā)劑下聚合形成分子量低于50000的預(yù)聚體，將所述的鋰鹽溶解在有機溶劑當(dāng)中配置成95%的電解液基質(zhì)，所述的電解液基質(zhì)是鋰鹽為LiClO4，溶劑為碳酸丙烯酯；將所述的電解液基質(zhì)和預(yù)聚體、交聯(lián)劑混合，攪拌均勻、其中預(yù)聚體的重量為電解質(zhì)基質(zhì)質(zhì)量的20%，在室溫下，用真空注液設(shè)備使其浸潤滲透到隔膜和正負(fù)極材料中，密封上述混合，并在充分浸潤隔膜2小時以上；在70℃下聚合形成膠體。具體實施例3：首先將2,7-萘二胺和2-羰基丁二酸以摩爾比為1:1本體聚合在引發(fā)劑下聚合形成分子量低于50000的預(yù)聚體，將所述的鋰鹽溶解在有機溶劑當(dāng)中配置成90%的電解液基質(zhì)，所述的電解液基質(zhì)是鋰鹽為：LiAsF6，溶劑為碳酸二甲酯；將所述的電解液基質(zhì)和預(yù)聚體、交聯(lián)劑混合，攪拌均勻、其中預(yù)聚體的重量為電解質(zhì)基質(zhì)質(zhì)量15%，在室溫下，用真空注液設(shè)備使其浸潤滲透到隔膜和正負(fù)極材料中，密封上述混合，并在充分浸潤隔膜2小時以上；在50℃下聚合形成膠體。具體實施例4：首先將1,8-萘二胺和二甲基丙二酸以摩爾比為1:1本體聚合在引發(fā)劑下聚合形成分子量低于50000的預(yù)聚體，將所述的鋰鹽溶解在有機溶劑當(dāng)中配置成80%的電解液基質(zhì)，所述的電解液基質(zhì)是鋰鹽為：LiCF3SO3，溶劑為碳酸二甲酯；將所述的電解液基質(zhì)和預(yù)聚體、交聯(lián)劑混合，攪拌均勻、其中預(yù)聚體的重量為電解質(zhì)基質(zhì)質(zhì)量的10%，在室溫下，用真空注液設(shè)備使其浸潤滲透到隔膜和正負(fù)極材料中，密封上述混合，并在充分浸潤隔膜2小時以上；在40℃下聚合形成膠體。具體實施例5：首先將2-氨基-8-萘酚-6-磺酸和丁基丙二酸以摩爾比為1:1本體聚合在引發(fā)劑下聚合形成分子量低于50000的預(yù)聚體，將所述的鋰鹽溶解在有機溶劑當(dāng)中配置成80%的電解液基質(zhì)，所述的電解液基質(zhì)是鋰鹽為：LiAsF6，溶劑為碳酸甲乙酯；將所述的電解液基質(zhì)和預(yù)聚體、交聯(lián)劑混合，攪拌均勻、其中預(yù)聚體的重量為電解質(zhì)基質(zhì)質(zhì)量的20%，在室溫下，用真空注液設(shè)備使其浸潤滲透到隔膜和正負(fù)極材料中，密封上述混合，并在充分浸潤隔膜2小時以上；在30℃下聚合形成膠體。具體實施例6：首先將2-氨基-8-萘酚-6-磺酸和丁炔二酸以摩爾比為1:1本體聚合在引發(fā)劑下聚合形成分子量低于50000的預(yù)聚體，將所述的鋰鹽溶解在有機溶劑當(dāng)中配置成95%的電本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種鋰電池電解液，其特征在于，原料配方中包括電解液基質(zhì)、聚合物單體、其特征在于，所述的聚合物單體至少有一種含有氨基的萘環(huán)單體以及至少一種含有兩個羧基的單體。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種鋰電池電解液，其特征在于，原料配方中包括電解液基質(zhì)、聚合物單體、其特征在于，所述的聚合物單體至少有一種含有氨基的萘環(huán)單體以及至少一種含有兩個羧基的單體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池電解液，其特征在于，所述的萘環(huán)單體上含有兩個氨基。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰電池電解，其特征在于，所述的萘環(huán)單體為1,5-萘二胺、2,3-萘二胺;2,7-萘二胺、1,8-萘二胺的一種。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰電池電解，其特征在于，所述的萘環(huán)單體上含有一個羥基和一個氨基。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰電池電解液，其特征在于，所述的萘環(huán)單體為1-氨基-5-萘酚、2-氨基-8-萘酚-6-磺酸;1-氨基-2-萘酚的一種。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的鋰電池電解液，其特征在于，所述的含有兩個羧基的單體選自：丁二酸、順丁烯二酸、戊二酸、庚二酸、癸二酸、壬二酸、己二酸、丙二酸、丁炔二酸、2-羰基丁二酸、甲基丁二酸、順式-2-甲基-2-丁烯二酸、丁基丙二酸、二甲基丙二酸、2,2-二甲基丁二酸、乙基丙二酸、異丙基丙二酸、2,3-二溴丁二酸、芐基丙二酸、1,4-萘二甲酸、2,3-萘二甲酸...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳福彥，
申請(專利權(quán))人：德陽九鼎智遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)運營有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：四川,51
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。