【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋰電池，具體涉及一種多功能電解液和鋰金屬電池。
技術介紹
1、鋰離子電池具有高電壓、高容量、低消耗、無記憶效應、體積小、內阻小、自放電少、循環次數多等優點，成為了最具發展潛力的高能二次充電電池體系之一。然而，不穩定的鋰金屬鋰負極/電解質界面導致了電池循環壽命短和安全問題。因此構筑穩定的sei膜以高效和長效保護鋰金屬表面勢在必行。
2、電解液添加劑被認為是改善鋰電池電化學性能最可行、最經濟、最有效的方法。它通常不參與循環過程的電極反應，但可以改善鋰電解質界面和鋰金屬電極的sei膜，減少鋰界面的副反應，降低界面阻抗，提高庫侖效率。現有電解液添加劑對電池電化學性能的改善有限，不能完全有效地解決鋰負極存在的一系列問題，比如副反應多和枝晶不可控生長，以及由此導致的壽命短和安全問題。
技術實現思路
1、基于此，本專利技術提供了一種多功能電解液和鋰金屬電池，以解決現有技術的電解液添加劑不能完全有效地解決鋰的穩定性差和由此導致的壽命短的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了一種用于鋰金屬電池的多功能電解液，其包括有機溶劑，活性添加劑和鋰鹽，其中，所述活性添加劑由整平添加劑、成膜添加劑和光亮添加劑組成；
3、所述整平添加劑為具有羰基的香豆素和糖精鈉中的至少一種；
4、所述成膜添加劑為硝酸鋰，碳酸乙烯亞乙酯，三(五氟苯基)硼烷,氟代碳酸乙烯酯，2,2,2-三氟乙酸乙酯，二氟乙酸酐，七氟丁酰基咪唑，全氟丁基磺酸鉀，三氟乙酰胺，n,n-二
5、所述光亮添加劑為具有高分子長鏈的十六烷基三甲基氯化銨和辛基酚聚氧乙烯醚中的至少一種。
6、作為本專利技術的進一步優選技術方案，所述鋰鹽包括lipf6、libf4、lich3so3、licf3so3、liasf6、liclo4、libob、lin(cf3so2)2中的至少一種。
7、作為本專利技術的進一步優選技術方案，所述多功能電解液中，鋰鹽濃度為0.1-2.0m。
8、作為本專利技術的進一步優選技術方案，所述有機溶劑為碳酸二甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丙酸甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、二甲氧甲烷、1，2-二甲氧乙烷、二甘醇二甲醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、1，3-二氧戊烷、和乙二醇二甲醚中的至少一種。
9、作為本專利技術的進一步優選技術方案，所述多功能電解液中，整平添加劑的濃度為0.05-50.0mm，成膜添加劑的濃度為0.05-100.0mm，光亮添加劑的濃度為0.05-50.0mm。
10、根據本專利技術的另一方面，本專利技術該提供了一種采用上述多功能電解液的鋰金屬電池，其可以為扣式電池。
11、與現有技術相比，本專利技術可以達到如下有益效果：
12、1)本專利技術提出了以整平添加劑、成膜添加劑和光亮添加劑三組分組成的活性添加劑，三種添加劑相互作用，整平添加劑會在金屬電極表面發生特性吸附，然后通過化學吸附誘導成膜添加劑和光亮添加劑在金屬電極表面發生自組裝，形成穩定的表面分子層。在隨后的循環過程中，整平添加劑能在鋰負極吸附并阻化電沉積，因此可以達成表面整平的效果，提高sei膜在金屬鋰負極上的粘附性，成膜添加劑可在金屬鋰負極反應消耗，參與sei膜的構筑，提升sei膜的機械性能和離子傳導，高分子的光亮添加劑保持穩定，在每次循環過程中高效調控金屬鋰的致密沉積，抑制枝晶，確保sei膜在多次循環后完整不破裂，進而大幅提升超高比能金屬鋰電池(500wh/kg)的循環壽命(突破200周)，推進其商業化應用的進展。
13、2)本專利技術中所用到的材料均是商業購買所得，操作簡便、生產成本低廉，便于大規模工業化生產。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種用于鋰金屬電池的多功能電解液，其特征在于，包括有機溶劑，活性添加劑和鋰鹽，其中，所述活性添加劑由整平添加劑、成膜添加劑和光亮添加劑組成；
2.根據權利要求1所述的用于鋰金屬電池的多功能電解液，其特征在于，所述鋰鹽包括LiPF6、LiBF4、LiCH3SO3、LiCF3SO3、LiAsF6、LiClO4、LiBOB、LiN(CF3SO2)2中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的用于鋰金屬電池的多功能電解液，其特征在于，所述多功能電解液中，鋰鹽濃度為0.1-2.0M。
4.根據權利要求1所述的用于鋰金屬電池的多功能電解液，其特征在于，所述有機溶劑為碳酸二甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丙酸甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、二甲氧甲烷、1，2-二甲氧乙烷、二甘醇二甲醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、1，3-二氧戊烷、和乙二醇二甲醚中的至少一種。
5.根據權利要求1-4任一項所述的用于鋰金屬電池的多功能電解液，其特征在于，所述多功能電解液中，整平添加劑的濃度為0.05-50.0mM，成膜添加劑的濃度
6.一種鋰金屬電池，其特征在于，采用權利要求1-5任一項所述的用于鋰金屬電池的多功能電解液。
...【技術特征摘要】
1.一種用于鋰金屬電池的多功能電解液，其特征在于，包括有機溶劑，活性添加劑和鋰鹽，其中，所述活性添加劑由整平添加劑、成膜添加劑和光亮添加劑組成；
2.根據權利要求1所述的用于鋰金屬電池的多功能電解液，其特征在于，所述鋰鹽包括lipf6、libf4、lich3so3、licf3so3、liasf6、liclo4、libob、lin(cf3so2)2中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的用于鋰金屬電池的多功能電解液，其特征在于，所述多功能電解液中，鋰鹽濃度為0.1-2.0m。
4.根據權利要求1所述的用于鋰金屬電池的多功能電解液，其特征在于，所述...
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。