本发明的专利技术提供了一种提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液及其制备方法，所述电解液包括电解质锂盐、溶剂和添加剂，所述添加剂为金属有机醇盐，所述有机金属为铝或锆，经混合制备而成；所述电解液是在电解液中添加添加剂制备而成，引入的金属醇基团可以使添加剂在电池充放电过程中在电极表面形成更加致密、稳定的固态电解质膜，从而减少电解液分解产物与电极表面活性物质发生的副反应，同时固态电解质膜在电极表面形成骨架结构，从而提高钛酸锂电池的循环稳定性，其制备方法简单，适合大规模工业生产的需要。
对于和
对于 和 的循环， 的盐， 和 ， 为金属 ， 金属是 或 ，由 ； 由 组成。基金属组 可以使固体 更在 的 和 、 和 侧形成致密层，并且在 的固体薄膜形成 ， 的循环及其 是 和 的规模。
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【技术实现步骤总结】
一种提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池循环电解液应用领域，特别是用于提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液及其制备方法。
技术简介
锂离子电池是继铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池之后的一种新型电池技术。锂离子电池目前广泛应用于笔记本电脑、手机、数码相机等3C电子产品，在电动汽车、电动工具、储能电站等方面也有着广泛的应用。锂离子电池主要由正极、负极、隔膜和电解液等组成。正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等过渡金属氧化物及三元材料等。负极材料主要有碳材料、钛酸锂和硅碳合金等。电池隔膜主要有聚乙烯、聚丙烯及其复合材料等。电解液一般由电解质锂盐、有机溶剂和添加剂等组成。 电解质锂盐一般为四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟磷酸锂等锂盐，有机溶剂则以碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯等环状、链状碳酸酯为主。随着电动汽车和移动储能设备的发展，对锂离子电池的快速充放电、安全性、循环寿命等提出了更高的要求，在此情况下以钛酸锂为负极的锂电池得到了快速发展。钛酸锂对锂极的相对电压为1.55V，在充放电过程中不易析出金属锂，电池安全性较高。钛酸锂的化学扩散系数为2×10-8cm2/s，较高的扩散系数使得负极材料能够快速充放电。然而在锂电池快速充放电过程中，钛酸锂本身容易与电解液发生副反应，导致钛酸锂电池循环性能下降。 公开号为0.01的专利公开了一种钛酸锂电池电解液，通过在电解液中添加一种或多种苯乙炔衍生物，提高了钛酸锂电池的放电容量和循环寿命，解决了钛酸锂电池循环过程中胀气的问题。公开号为0.01的专利公开了一种钛酸锂电池电解液，在电解液中添加了腈类溶剂，该类溶剂不会与钛酸锂材料发生反应，减少了电解液的分解，提高了锂离子电池的循环寿命。但是该类溶剂具有一定的毒性，作为锂电池溶剂并不是十分理想。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液。本专利技术所要解决的另一技术问题是提供一种提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液，包括电解质锂盐、溶剂和添加剂，其中，添加剂为金属有机醇盐，有机金属为铝或锆。优选的，所述提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液，金属有机醇盐的加入量为电解液总量的1-6％。优选的，所述提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液，金属有机醇盐的加入量为电解液总量的2％。 优选地，所述用于提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液，所述金属有机醇盐为三乙醇铝、叔丁基铝、异丙醇铝或叔丁基锆。优选地，所述用于提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液，所述金属有机醇盐为异丙醇铝。优选地，上述用于提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液中，所述电解质锂盐为高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、六氟磷酸锂、三氟甲基硼酸锂或双草酸硼酸锂。优选地，上述用于提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液中，所述溶剂为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯或碳酸甲乙酯。一种用于提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液的制备方法，具体步骤为：(1)配制电解质锂盐与溶剂的混合溶液；(2)向混合溶液中加入添加剂。
优选地，在所述的提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液的制备方法中，步骤（1）中的混合溶液为LiPF6溶解于碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯中得到的混合溶液，其中LiPF6的浓度为1mol/L，碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯的质量比为40:30:30。本专利技术的有益效果为：所述的提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液，通过在电解液中添加添加剂，引入的金属醇基团可以使添加剂在电池充放电过程中在电极表面形成致密、更加稳定的固态电解质膜，减少电解液分解产物与电极表面活性物质的副反应，同时固态电解质膜在电极表面形成骨架结构，从而提高钛酸锂电池的循环稳定性；制备方法简单，适合大规模工业化生产的需要。 附图说明图1为对比例1制备的样品的循环充放电曲线图；图2为对比例2制备的样品的循环充放电曲线图；图3为对比例3制备的样品的循环充放电曲线图；图4为对比例4制备的样品的循环充放电曲线图；图5为实施例1制备的样品的循环充放电曲线图；图6为实施例2制备的样品的循环充放电曲线图；图7为实施例3制备的样品的循环充放电曲线图；图8为实施例1制备的样品的循环充放电曲线图； 8为实施例4制备的样品的循环充放电曲线图。 具体实施方式 为了使本领域技术人员能够更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图及具体实施方式，对本专利技术所述的技术方案作进一步详细的说明。
对比例1将LiPF6溶解于碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯/碳酸甲乙酯(质量比为40/30/30)的混合溶剂中，得到LiPF6浓度为1mol/L的混合溶液，得到电解液。对比例2将LiPF6溶解于碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯/碳酸甲乙酯(质量比为40/30/30)的混合溶剂中，得到LiPF6浓度为1mol/L的混合溶液，得到电解液。在混合溶液中按电解液总质量加入2%的二环己基碳二酰亚胺，得到电解液。对比例3将LiPF6溶解于碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯/碳酸甲乙酯(质量比为40/30/30)的混合溶剂中，得到LiPF6浓度为1mol/L的混合溶液，得到电解液。 在所述混合溶液中加入占电解液总质量2%的N,N-二异丙基碳二酰亚胺，得到电解液。对比例4将LiPF6溶解于碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯/碳酸甲乙酯(质量比为40/30/30)的混合溶剂中，得到LiPF6浓度为1mol/L的混合溶液，得到电解液。在所述混合溶液中加入占电解液总质量2%的马来酸酐，得到电解液。实施例1将LiPF6溶解于碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯/碳酸甲乙酯(质量比为40/30/30)的混合溶剂中，得到LiPF6浓度为1mol/L的混合溶液，得到电解液。
在所述混合溶液中加入占电解液总质量2％的三乙醇铝，得到电解液。实施例2将LiPF6溶解于碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯/碳酸甲乙酯(质量比为40/30/30)的混合溶剂中，得到LiPF6浓度为1mol/L的混合溶液，得到电解液。在所述混合溶液中加入占电解液总质量2％的叔丁醇铝，得到电解液。实施例3将LiPF6溶解于碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯/碳酸甲乙酯(质量比为40/30/30)的混合溶剂中，得到LiPF6浓度为1mol/L的混合溶液，得到电解液。在所述混合溶液中加入占电解液总质量2％的异丙醇铝，得到电解液。 实施例4将LiPF6溶解于碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯/碳酸甲乙酯(质量比为40/30/30)的混合溶剂中，得到混合溶液，其中LiPF6的浓度为1mol/L，得到电解液。在混合溶液中按电解液总质量加入2％叔丁醇锆，得到电解液。实验结果室温循环性能测试采用武汉蓝电电池测试仪对电池的循环性能进行测试。采用对比例和实施例中配置的电解液组装电池，在室温环境下，以1V至3V电压进行1C循环性能测试。 室温循环容量保持率如表1所示。表1由表1及图1-8可知，采用本专利技术电解液制备的钛酸锂电池在1V至3V的1C倍率循环电性能明显优于采用对比例电解液制备的钛酸锂电池；且实施例3在循环保持率方面具有明显优势。以上结合具体实施例对提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液及其制备方法的详细描述，仅为说明性而非限制性，可按照
【技术保护要点】
一种用于提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液，其特征在于包括电解质锂盐、溶剂和添加剂，其中，添加剂为金属有机醇盐，有机金属为铝或锆。
【技术特点概要】
1.一种提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液，其特征在于，包括电解液锂盐、溶剂和添加剂，其中，所述添加剂为金属有机醇盐，所述有机金属为铝或锆。2.根据权利要求1所述的提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液，其特征在于，所述金属有机醇盐的加入量为电解液总量的1-6％。3.根据权利要求2所述的提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液，其特征在于，所述金属有机醇盐的加入量为电解液总量的2％。4.根据权利要求1所述的提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液，其特征在于，所述金属有机醇盐为三乙醇铝、叔丁醇铝、异丙醇铝或叔丁醇锆。 5.根据权利要求4所述的提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液，其特征在于，所述金属有机醇盐为异丙醇铝。6.根据权利要求1所述的提高钛酸锂电池循环稳定性的电解液，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：尚磊、赵有帆、张如斌、
申请人（专利权人）：天津银隆新能源有限公司
类型：发明
国家省份: 天津, 12
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