一种锂硫电池用电解质溶液的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种锂硫电池用电解质溶液，电解质溶液采用的溶剂包括链状醚类化合物中的一种或两种以上；电解质溶液中的溶质组分包括锂盐中的一种或两种以上；二茂铁或二茂铁衍生物中的一种或两种以上的，其于电解质溶液中的质量含量为0.001%-10%。这种电解质溶液能够有效溶解锂硫电池充放电过程中沉积的不可逆的硫化锂，从而达到活化电池的目的，进一步提高了锂硫电池的稳定性。
【专利说明】一种锂硫电池用电解质溶液
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及锂硫电池领域，具体的涉及锂硫电池电解质溶液。
【背景技术】
[0002] 锂硫电池自被提出以来，因为硫的理论能量密度高（2500Wh kg-资源丰富，价格 低廉，越来越多引起关注。特别是最近几年来，人们通过设计电池正极材料、电解质溶液组 成以及探究锂硫电池机理，使得锂硫电池的容量保持率以及库仑效率方面有了一定进步。 但是仍无法满足实用化要求。
[0003] 锂硫电池容量保持率和库仑效率低的原因有：一、多硫化物在正负极的穿梭效应， 使得电池充电的电量有一部分损失在不产生电能的电池内部化学反应中；二、在充放电过 程中，硫化锂的不断地溶解和聚集，逐渐会形成不导电的失活区域。
[0004] 针对上述两个原因，人们通过在电解质溶液中添加少量物质来改善锂硫电池的稳 定性。Yuriy V.Mikhaylik等（Pub. No. :US2011/0059350A1)在电解质溶液中添加硝酸锂， 硝酸锂能够在锂片表面发生反应生成致密的隔膜而阻隔多硫化物与锂接触，进而抑制多硫 化物的穿梭。这种方法有效提高了电池的库仑效率。Zhan Lin等仏如11111^1&^过.2〇12· D01:10. 1002/adfm. 201200696)提出了五硫化磷能溶解不可逆沉积的硫化锂，也能在锂片 负极表面形成保护膜，而且，电池稳定性有一定提高。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种能提高锂硫电池稳定性的电解质溶液。这种电解质溶液 能够有效溶解锂硫电池充放电过程中沉积的不可逆的硫化锂，从而达到活化电池的目的， 进一步提高了锂硫电池的稳定性。为实现上述目的，本发明采用的具体实施方案如下：
[0006] -种锂硫电池用电解质溶液，
[0007] 电解质溶液采用的溶剂包括链状醚类化合物中的一种或两种以上；
[0008] 所述的链状醚类化合物为：
【权利要求】
1. 一种锂硫电池用电解质溶液，其特征在于： 电解质溶液采用的溶剂包括链状醚类化合物中的一种或两种以上； 所述的链状醚类化合物为：
其中P为1-4的正整数；η为1-10的正整 数；q=l_4的正整数； 电解质溶液中的溶质组分包括以下二种： (1) 锂盐中的一种或两种以上； 所述的锂盐包括 LiN(S03CF3)2、LiN(S03CF 2CF3)2、LiS03CF3、Life、Lil、LiPF 6、或 LiBOB， 其于电解质溶液中的浓度为〇. 1-10摩尔/升； (2) 二茂铁或二茂铁衍生物中的一种或两种以上的，其于电解质溶液中的质量含量为 0. 001%-10°/〇 ； 所述的二茂铁衍生物包括二茂铁甲醇锂、1，Γ -二茂铁二甲醇锂、二茂铁甲酸锂、1， Γ -二茂铁二甲酸锂、二茂铁乙酸锂、1，Γ -二茂铁二乙酸锂、二茂铁1-甲基乙烯基吡啶亚 胺盐或乙炔二茂铁。
2. 根据权利要求1所述的电解质溶液，其特征在于： 所述溶剂包括链状醚类化合物中的一种或两种以上，以及环状醚类化合物中的一种或 两种以上； 所述的环状醚类化合物为二氧六环、二氧戊环或四氢呋喃； 链状醚类化合物与环状醚类化合物体积比为1 :100-100 :1。
3. 根据权利要求1所述的电解质溶液，其特征在于：所述锂盐优选LiN(S03CF3)2、 LiS03CF3、LiB0B中的一种或两种以上。
4. 根据权利要求1所述的电解质溶液，其特征在于：所述链状醚类化合物优选 乙二醇二甲醚（ch3och 2ch2och3)，三乙二醇二甲醚（CH30 (CH2CH20) 3CH3)、乙二醇二乙醚 (CH3CH2OCH 2CH2OCH2CH3)、四乙二醇二甲醚（ch3o(ch 2ch2o)4ch3)中的一种或两种以上。
5. 根据权利要求2所述的电解质溶液，其特征在于：所述环状醚类化合物较优二氧戊 环。
6. 根据权利要求1或3所述的电解质溶液，其特征在于，所述锂盐浓度优选0. 2-3摩尔 /升。
7. 根据权利要求1所述的电解质溶液，其特征在于：所述溶质组分添加二茂铁或二茂 铁衍生物时，优选二茂铁。
8. 根据权利要求1所述的电解质溶液，其特征在于：所述电解质溶液配制：将锂盐与二 茂铁或/和二茂铁衍生物、添加到链状醚类化合物溶剂或链状醚类化合物与环状醚类化合 物混合溶剂中,搅拌溶解制成电解质溶液。
【文档编号】H01M10/056GK104300173SQ201310303409
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年7月18日 优先权日:2013年7月18日
【发明者】曲超, 张华民, 张益宁, 张凤祥 申请人:中国科学院大连化学物理研究所