含有稀土硼酸盐的锂金属电池用电解液及锂金属电池.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115939521A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202310146888.9H01M10/42(2006.01)(22)申请日2023.02.22(71)申请人安徽盟维新能源科技有限公司地址230000安徽省合肥市经济技术开发区清华路与宿松路交口合肥启迪科技城机器人产业基地2号楼1层103室(72)发明人周飞周莉莎徐文善张跃钢张豪杰申晨彤赵国猛刘倩周胜强黄俊杰(74)专利代理机构南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32256专利代理师何胜男(51)Int.Cl.H01M10/0567(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称含有稀土硼酸盐的锂金属电池用电解液及锂金属电池(57)摘要本发明揭示了一种含有稀土硼酸盐的锂金属电池用电解液及锂金属电池。所述锂金属电池用电解液包括有机溶剂、电解质盐以及功能添加剂，其中，所述有机溶剂包括醚类溶剂、羧酸酯类溶剂和氟代烷类溶剂，所述电解质盐包括锂盐，所述功能添加剂包括成膜添加剂和稀土硼酸盐。本发明提供的锂金属电池用电解液，将无机稀土硼酸盐作为混合溶剂电解液的添加剂，稀土阳离子独特的4f轨道电子和4f空轨道在与配体发生相互作用时会形成复杂多样的配位结构，从而影响电解液中锂离子的溶剂化结构，使稀土硼酸盐在混合溶剂电解液中具有良好的溶解性，提升电池稳定性。CN115939521ACN115939521A权利要求书1/1页1.一种含有稀土硼酸盐的锂金属电池用电解液，其特征在于包括有机溶剂、电解质盐以及功能添加剂，其中，所述有机溶剂包括醚类溶剂、羧酸酯类溶剂和氟代烷类溶剂，所述电解质盐包括锂盐，所述功能添加剂包括成膜添加剂和稀土硼酸盐。2.根据权利要求1所述的含有稀土硼酸盐的锂金属电池用电解液，其特征在于：所述含有稀土硼酸盐的锂金属电池用电解液包括50‑70wt%有机溶剂、1‑15wt%电解质盐以及1‑15wt%功能添加剂，其中，所述有机溶剂包括1‑60wt%醚类溶剂、1‑30wt%羧酸酯类溶剂和1‑30wt%氟代烷类溶剂，所述电解质盐包括浓度为0.8‑1.8mol/L的锂盐，所述功能添加剂包括1‑8wt%成膜添加剂和1‑7wt%稀土硼酸盐。3.根据权利要求1或2所述的含有稀土硼酸盐的锂金属电池用电解液，其特征在于：所述醚类溶剂包括乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丁基苯基醚、异丙醚，正丙醚、二甘醇二甲醚、苯甲醚、二丁醚中的任意一种或两种以上的组合。4.根据权利要求1或2所述的含有稀土硼酸盐的锂金属电池用电解液，其特征在于：所述羧酸酯类溶剂包括乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸丙酯、二氟乙酸乙酯、三氟乙酸乙酯、七氟丁酸乙酯中的任意一种或两种以上的组合。5.根据权利要求1或2所述的锂金属电池用电解液，其特征在于：所述氟代烷类溶剂包括1‑(2,2,2‑三氟乙氧基)‑1,1,2,2‑四氟乙烷、氟代十二烷、全氟己基碘烷、1,2‑二溴四氟乙烷、六氟环氧丙烷、八氟环丁烷、1,4‑二溴八氟丁烷中的任意一种或两种以上的组合。6.根据权利要求1或2所述的锂金属电池用电解液，其特征在于：所述锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、硝酸锂、二氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂中的任意一种或两种以上的组合。7.根据权利要求1或2所述的锂金属电池用电解液，其特征在于：所述锂盐的浓度为0.8‑1.8mol/L。8.根据权利要求1或2所述的锂金属电池用电解液，其特征在于：所述有机溶剂的离子电导率为1‑15mS/cm；和/或，所述锂金属电池用电解液的离子电导率为5‑20mS/cm、粘度为5‑10mPa·s，且能够在‑40‑55℃下处于稳定状态。9.根据权利要求1或2所述的锂金属电池用电解液，其特征在于：所述成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、1,3‑丙磺酸内酯、硫酸亚乙酯、4‑丙基硫酸亚乙酯、亚硫酸亚乙酯、甲烷二磺酸亚甲酯、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、双乙二酸硼酸锂中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述稀土硼酸盐中的稀土元素为镧、铈、镨、钕、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱或镥中任意一种或两种以上的组合。10.一种锂金属电池，包括正极、负极和电解液，其特征在于，所述电解液包括权利要求1‑9中任一项所述的锂金属电池用电解液；优选的，所述锂金属电池的能量密度为400‑500wh/kg、内阻小于10mΩ，循环圈数大于200圈。2CN115939521A说明书1/7页含有稀土硼酸盐的锂金属电池用电解液及锂金属电池技术领域[0001]本发明涉及一种电池电解液，特别涉及一种低内阻、宽工作温区、长循环锂金属电池用电解液及锂金属电池，属于锂金属电池技术领域。背景技术[0002]随着电动汽车产业的发展