一种用于锂硫电池的电解质溶液的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于锂硫电池的电解质溶液，所采用的溶剂为硅烷醚类化合物中的一种或二种以上，电解质溶液中电解质的浓度为0.1-10摩尔/升；电解质为LiN(SO3CF3)2、LiN(SO3CF2CF3)2、LiSO3CF3、LiBr、LiI、LiPF6、LiBOB中的一种或二种以上。这种电解质溶液具有安全性好、粘度低、电导率高、阻硫迁移性好、热稳定性好等优点。
【专利说明】—种用于锂硫电池的电解质溶液
【技术领域】
[0001]本发明涉及锂硫电池领域，具体地说，涉及的锂硫电池包括负极金属锂、含硫元素正极、隔膜以及电解质溶液。电解质溶液是由一种或者多种锂盐溶解于含硅烷的醚类溶剂中。
【背景技术】
[0002]锂硫电池，因为其具有非常高的理论比能量密度(2600Wh.kg—1)而且价格便宜，在大规模储能、国防以及电动汽车等方面具有很好的应用前景。
[0003]但是锂硫电池的一些缺点限制了其进一步产业化应用。比如放电产物多硫化物的溶解并在正负极之间穿梭使得锂硫电池循环稳定性差，远不能达到人们的实际需求。
[0004]为了解决上述问题，人们主要从三个方面对电池进行研究。I)、正极材料方面，将炭与硫通过物理方法或者化学方法进行包覆混合而阻止多硫化物向负极扩散。2)、电解质方面，通过减少多硫化物在电解液中的溶解。3)、负极方面，通过在电解液中添加物质，使其在负极表面形成保护膜的方法抑制多硫化物的穿梭效应。人们在这方面做了很多工作。Yuriy V.Mikhaylik 等(Pub.N0.:US2011/0059350A1)提出了硝酸盐能够抑制多硫化物的穿梭。其作用机理是在锂片负极表面形成保护膜，有效提高了电池的库仑效率。但是随着充放电进行，保护膜的稳定性也需进一步考察。Zhan Lin等(Adv.Funct.Mater.2012.DO1:10.1002/adfm.201200696)提出了在电解液中添加五硫化磷，不但能在锂片负极表面形成保护膜，而且能溶解不可逆沉积的硫化锂，电池稳定性有一定提高，但是五硫化磷对多硫化物的溶解也可能增加电池的“飞梭”效应。
[0005]另外，由于通常采用低沸点的醚类溶剂作为作为锂硫电池的电解液，存在很大的安全问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供了 一种电解质溶液。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下，
[0007](I)、一种或者多种锂盐；
[0008]所述的锂盐浓度为0.1-10摩尔/升。优选的是0.2-3摩尔/升。
[0009]所述的锂盐包括，但不限于以下一种或者多种:LiN(S03CF3)2、LiN(SO3CF2CF3)2、LiSO3CF3' LiBr、LiKLiPF6, LiBOB0 其中优选的是 LiN(SO3CF3) 2、LiSO3CF3' LiBOB0
[0010](2)、电解质溶液中包含一种或者多种硅烷醚类化合物(如式A、式B、式C)；
[0011]
【权利要求】
1.用于锂硫电池的电解质溶液，其特征在于:所采用的溶剂为下列硅烷醚类化合物中的一种或二种以上，
2.按照权利要求1所述的的电解质溶液，其特征在于: 电解质溶液中电解质的浓度为0.1-10摩尔/升。
3.按照权利要求2所述的的电解质溶液，其特征在于: 电解质溶液中电解质的浓度优选0.2-3摩尔/升。
4.按照权利要求1或2所述的的电解质溶液，其特征在于:
所述电解质为 LiN (SO3CF3) 2、LiN (SO3CF2CF3) 2、LiS03CF3、LiBr、Li 1、LiPF6、LiBOB 中的一种或二种以上。
5.按照权利要求4所述的的电解质溶液，其特征在于: 所述电解质为LiN(S03CF3)2、LiSO3CF3、LiBOB中的一种或二种以上。
6.按照权利要求1所述的的电解质溶液，其特征在于 所述溶剂为硅烷醚类化合物和环状醚类化合物的混合溶剂； 环状醚类化合物包括二氧六环、二氧戊环、四氢呋喃中的一种或二种以上； 环状醚类化合物于混合溶剂中的体积含量不高于50%。
【文档编号】H01M10/0566GK103855425SQ201210514148
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年12月4日 优先权日:2012年12月4日
【发明者】张华民, 曲超, 张凤祥, 张益宁, 王美日, 马艺文 申请人:中国科学院大连化学物理研究所