本申请涉及电解液,具体涉及一种电解液及其制备方法、锂电池及应用。
背景技术:
1、随着便携式电子设备、电动力汽车以及大规模储能市场的不断发展,对锂电池的需求也持续增长。锂电池经过年的发展,性能指标方面取得了巨大的进步,也展现出巨大的应用发展潜力,但是相关技术仍存在不足之处。
2、以包含六氟磷酸锂的传统碳酸酯体系电解液为例,传统碳酸酯体系电解液存在界面稳定性不佳的问题,并且基于电解液与锂金属之间的反应而出现的产气、不均匀沉积等现象,会导致锂电池的循环性能下降,提高了胀气、爆炸等事故的风险,从而限制了锂电池在动力电池领域的大规模应用。
技术实现思路
1、本申请提供了一种电解液及其制备方法、锂电池及应用。
2、第一方面,本申请提供了一种电解液,按照质量百分比计算,所述电解液包括16.5%~21%的六氟磷酸锂、0.5%~2%的二氟草酸硼酸锂、0.1%~2%的六氟磷酸钠以及1%~2%的吡咯类离子液体,余量为溶剂;
3、其中,所述吡咯类离子液体具有下面通式(ⅰ)所示的结构:
4、
5、在通式(ⅰ)中,r11和r2分别独立地选自c1~c30的烷基。
6、第二方面,本申请提供了一种电解液的制备方法,用于制备如第一方面中所述的电解液,所述电解液的制备方法包括步骤:按照配比将六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、六氟磷酸钠、吡咯类离子液体以及溶剂混合,获得所述电解液。
7、第三方面,本申请提供了一种电解液的应用,所述电解液为如第一方面中所述的电解液,或者所述电解液为如第二方面中所述电解液的制备方法制得的电解液。
8、第四方面,本申请提供了一种锂电池,包括正极、负极以及隔膜,所述锂电池还包括如第一方面中所述的电解液。
9、有益效果:
10、本申请的实施例通过将六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、六氟磷酸钠、吡咯类离子液体以及溶剂按照特定的比例复配,以提高电解液与锂金属的兼容性,将所述电解液应用于锂电池中,能够改善产气膨胀和不均匀沉积的现象,有利于提高锂电池的循环性能和安全性能。
1.一种电解液,其特征在于,按照质量百分比计算,所述电解液包括16.5%~21%的六氟磷酸锂、0.5%~2%的二氟草酸硼酸锂、0.1%~2%的六氟磷酸钠以及0.6%~1%的吡咯类离子液体,余量为溶剂;
2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述吡咯类离子液体与所述电解液的质量百分比为0.6%;和/或
3.根据权利要求1或2所述的电解液,其特征在于,所述r1和所述r2分别独立地选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基;
4.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸丁烯酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸二丙酯、氟代碳酸乙烯酯以及碳酸二乙酯中的一种或多种;
5.根据权利要求4所述的电解液,其特征在于,在所述溶剂中,碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯以及碳酸二甲酯的体积比为1:(2~3):(1~2);
6.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,在所述电解液中,六氟磷酸锂与六氟磷酸钠的摩尔比为1:(0.02~0.05),和/或六氟磷酸锂与二氟草酸硼酸锂的摩尔比为1:(0.023~0.056)。
7.一种电解液的制备方法,其特征在于,用于制备如权利要求1至6任一项中所述的电解液,所述电解液的制备方法包括步骤:按照配比将六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、六氟磷酸钠、吡咯类离子液体以及溶剂混合,获得所述电解液。
8.根据权利要求7所述电解液的制备方法,其特征在于,所述按照配比将六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、六氟磷酸钠、吡咯类离子液体以及溶剂混合包括步骤:提供室温的溶剂,将六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、六氟磷酸钠和吡咯类离子液体加入至所述溶剂,常温下混合。
9.一种电解液的应用,其特征在于,所述电解液为如权利要求1至6任一项中所述的电解液,或者所述电解液为如权利要求7或8所述电解液的制备方法制得的电解液。
10.一种锂电池,包括正极、负极以及隔膜,其特征在于,所述锂电池还包括如权利要求1至6任一项中所述的电解液。