锂-氟化碳电池电解液的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于锂电池材料技术领域，特别是涉及锂-氟化碳电池电解液的制备方法。
【背景技术】
[0002]金属锂一次电池种类繁多，具有较高的比能量和工作电压，目前发展较为成熟的体系主要有锂-二氧化锰电池、锂-亚硫酰氯电池、锂-二氧化硫电池等，能量密度一般能达到250-350Wh/kg。近年来，锂-氟化碳电池因具有更高能量密度优势而备受关注，目前该电池体系的能量密度能够达到500Wh/kg，并且仍具有较大提升空间。由电解质和溶剂配制成的电解液是电池的重要组成部分之一，其理化性能对电池材料性能的发挥起着至关重要的作用。
[0003]目前，锂-氟化碳电池使用的电解液主要是沿用锂-二氧化锰电池体系的电解液，主要配方为=LiClO4作为电解质，碳酸丙烯酯或乙二醇二甲醚作为溶剂。由于二氧化锰与氟化碳的性能不同，氟化碳与锂-二氧化锰电池体系用的电解液相容性差，采用上述电解液制成的锂-氟化碳电池不仅在放电过程中由于产热造成安全隐患，而且制约了氟化碳在电池中对放电电流密度、倍率放电性能、放电电压平台和电池能量密度的发挥，导致锂-氟化碳电池放电电流密度、放电电压平台和电池能量密度低，倍率放电性能差。
【发明内容】
[0004]本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种与氟化碳相容性好，能够提高锂-氟化碳电池放电电流密度、放电电压平台和能量密度，提高倍率放电性能的锂-氟化碳电池电解液的制备方法。
[0005]本发明包括如下技术方案:
[0006]锂-氟化碳电池电解液的制备方法，其特点是:包括以下制备过程:
[0007]⑴在惰性气氛的室温环境中，按照质量比锂盐:溶剂=1:4-10，分别称取锂盐和溶剂；所述溶剂为含硫基团的化合物；
[0008]⑵将锂盐和溶剂置入容器中，摇匀至锂盐完全溶解，形成混合溶液；
[0009]⑶容器中继续滴入溶剂，直至混合溶液中锂盐的浓度达到l±0.8mol.Γ1，即为锂-氟化碳电池电解液。
[0010]本发明还可以采用如下技术措施:
[0011]所述含硫基团的化合物为DMSO、TMS、亚硫酸二甲酯、亚硫酸二乙酯、亚硫酸亚乙酯、硫酸亚乙酯、亚硫酸丙烯酯、硫酸丙烯酯、亚硫酸丁烯酯之一种。
[0012]所述锂盐为LiBF4、LiPF6, LiAsF6, LiClO4, LiBOB, LiDFOB, LiCF3SO3' LiN(SO2CF3)、LiC(SO2CF3)3中的一种或一种以上的混合物。
[0013]所述容器为带有刻度的容量瓶。
[0014]本发明具有的优点和积极效果:
[0015]1、本发明采用含硫基团的化合物作为电解液中的溶剂，能够使电解液与氟化碳正极材料具有更好的相容性，同时，含硫基团溶剂能显著提高电解液的电导率，降低电解液粘度，提高Li+的迁移速率，从而提高了锂-氟化碳电池的放电电压，提高电池放电电流密度，提升电池的放电比能量。
[0016]2、本发明采用含硫元素溶剂与有机及无机阴离子电解质锂盐进行混合配制锂-氟化碳电池电解液，能够进一步提高放电电压平台，提高放电比能量。
[0017]3、本发明方法简单易操作，实用性强，有着广泛的应用前景。
【附图说明】
[0018]图1是本发明制作DMSO为溶剂的电解液组装成电池与市售锂-二氧化锰电池电解液组装成电池的放电曲线比较图；
[0019]图2是本发明制作环丁砜基为溶剂、LiCL04为锂盐的电解液组装成电池的放电曲线图；
[0020]图3是本发明制作DMSO为溶剂、LiTFSI为锂盐的电解液组装成电池进行不同倍率的放电曲线图；
[0021]图4是图3中电池放电前后阻抗图谱测试图。
【具体实施方式】
[0022]为能进一步公开本发明的
【发明内容】
、特点及功效，特例举以下实例并结合附图进行详细说明如下。
[0023]锂-氟化碳电池电解液的制备方法，其特征在于:包括以下制备过程:
[0024]⑴在惰性气氛的室温环境中，按照质量比锂盐:溶剂=1:4-10，分别称取锂盐和溶剂；所述溶剂为含硫基团的化合物；
[0025]⑵将锂盐和溶剂置入带有刻度的容量瓶中，溶剂液面位于容量瓶的三分之二处，轻轻摇匀直至锂盐完全溶解，形成混合溶液；
[0026]⑶继续滴入溶剂至容量瓶刻度线处，摇晃容量瓶，至溶液混合均匀，使混合溶液中锂盐的浓度达到1±0.Smol.Γ1，即为锂-氟化碳电池电解液。
[0027]所述含硫基团的化合物为DMSO (二甲亚砜)、TMS (环丁砜)、亚硫酸二甲酯、亚硫酸二乙酯、亚硫酸亚乙酯、硫酸亚乙酯、亚硫酸丙烯酯、硫酸丙烯酯、亚硫酸丁烯酯之一种。
[0028]所述锂盐为LiBF4、LiPF6, LiAsF6, LiClO4, LiBOB, LiDFOB, LiCF3SO3' LiN(SO2CF3)、LiC(SO2CF3)3中的一种或一种以上的混合物。
[0029]实施例1:
[0030]⑴在充满氩气的室温手套箱内，分别称取3.038g的LiPF6和25g的DMSO ；
[0031]⑵将称取的LiPF6置于20ml的容量瓶中，滴加DMSO溶剂至容量瓶的三分之二处，轻轻摇匀直至锂盐完全溶解，形成混合溶液；
[0032]⑶继续滴入DMSO至容量瓶刻度线处，摇晃容量瓶，至溶液混合均匀，使混合溶液中LiPF6的浓度达到Imol.Γ1，即形成锂-氟化碳电池电解液。
[0033]实施例2:
[0034]⑴在充满氩气的室温手套箱内，分别称取2.128g的LiClO4和25g的DMSO ；
[0035]⑵将称取的LiClO4置于20ml的容量瓶中，滴加DMSO溶剂至容量瓶的三分之二处，
轻轻摇匀直至锂盐完全溶解，形成混合溶液；
[0036]⑶继续滴入DMSO至容量瓶刻度线处，摇晃容量瓶，至溶液混合均匀，使混合溶液中LiClO4的浓度达到Imol.Γ1，即形成锂-氟化碳电池电解液。
[0037]实施例3:
[0038]⑴在充满氩气的室温手套箱内，分别称取5.742g的LiTFSI和25g的DMSO ；
[0039]⑵将