[发明专利]一种金属氮化物的应用,包含金属氮化物的电解液及其在二次电池中的应用有效

专利信息
申请号: 201810143618.1 申请日: 2018-02-11
公开(公告)号: CN110148782B 公开(公告)日: 2021-02-09
发明(设计)人: 洪波;赖延清;董庆元;覃昭铭;范海林;段柏禹 申请(专利权)人: 中南大学
主分类号: H01M10/0567 分类号: H01M10/0567;H01M10/0525;H01M10/054;H01M10/42
代理公司: 长沙市融智专利事务所(普通合伙) 43114 代理人: 盛武生;魏娟
地址: 410083 湖南*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 金属 氮化物 应用 包含 电解液 及其 二次 电池 中的
【权利要求书】:

1.一种金属氮化物的应用,其特征在于,作为成膜添加剂,添加至电解液中,用于制得锂二次电池或钠二次电池;

其中,所述的锂二次电池的负极至少包含锂单质;所述的钠二次电池的负极至少包含钠单质;

所述的金属氮化物为Mg,Al,Ti,Ta,Ca,Zn,Cu,Ag,Ni,Sc中的至少一种金属的氮化物;

添加有金属氮化物的电解液中,所述的金属氮化物质量分数为0.1-5%。

2.如权利要求1所述的金属氮化物的应用,其特征在于,作为成膜添加剂,用于抑制锂二次电池或钠二次电池的负极的对应的锂枝晶或钠枝晶。

3.如权利要求1所述的金属氮化物的应用,其特征在于,所述的锂二次电池为以金属锂为负极的二次电池。

4.如权利要求3所述的金属氮化物的应用,其特征在于,所述的锂二次电池为锂空电池或锂硫电池。

5.如权利要求1所述的金属氮化物的应用,其特征在于,所述的钠二次电池以金属钠为负极的二次电池。

6.如权利要求5所述的金属氮化物的应用,其特征在于,所述的钠二次电池为钠空电池或钠硫电池。

7.如权利要求1~6任一项所述的金属氮化物的应用,其特征在于,所述的电解液包括用于电解液的溶剂;还包含锂盐或钠盐:所述的溶剂为碳酸酯类溶剂、醚类溶剂中的至少一种。

8.如权利要求7所述的金属氮化物的应用,其特征在于,所述碳酸酯类溶剂包括碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸三乙酯,氟代碳酸二甲酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯以及碳酸甲异丙酯中的至少一种。

9.如权利要求7所述的金属氮化物的应用,其特征在于,所述醚类溶剂是乙二醇二甲醚及其衍生物;环形醚类溶剂:1,3-二氧五环及其衍生物。

10.如权利要求7所述的金属氮化物的应用,其特征在于,所述锂盐为六氟磷酸锂、氟代草酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂和三氟甲磺酸锂中的至少一种。

11.如权利要求7所述的金属氮化物的应用,其特征在于,所述钠盐为:六氟磷酸钠、氟代草酸钠、高氯酸钠、六氟砷酸钠、四氟硼酸钠、双草酸硼酸钠和三氟甲磺酸钠中的至少一种。

12.如权利要求1所述的金属氮化物的应用,其特征在于,添加有金属氮化物的电解液中,所述的金属氮化物质量分数为0.5%-2%。

13.一种权利要求1~12任一项应用所述的添加有金属氮化物的电解液,其特征在于,包含所述的金属氮化物和溶剂;还包含锂盐或钠盐。

14.如权利要求13所述的添加有金属氮化物的电解液,其特征在于,所述的溶剂为碳酸酯类溶剂、醚类溶剂中的至少一种;

所述碳酸酯类溶剂包括碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸三乙酯,氟代碳酸二甲酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯以及碳酸甲异丙酯中的至少一种;

所述醚类溶剂是乙二醇二甲醚及其衍生物;环形醚类溶剂:1,3-二氧五环及其衍生物;

所述锂盐为六氟磷酸锂、氟代草酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂和三氟甲磺酸锂中的至少一种;

所述钠盐为六氟磷酸钠、氟代草酸钠、高氯酸钠、六氟砷酸钠、四氟硼酸钠、双草酸硼酸钠和三氟甲磺酸钠中的至少一种;

添加有金属氮化物的电解液中,所述的金属氮化物质量分数为0.1-5%。

15.如权利要求14所述的添加有金属氮化物的电解液,其特征在于,添加有金属氮化物的电解液中,所述的金属氮化物质量分数为0.5%-2%。

16.一种锂或钠二次电池,其特征在于,锂二次电池由含有锂单质的负极、权利要求13~15任一项所述的添加有金属氮化物的电解液以及正极组装得到;

钠二次电池由含有钠单质的负极、权利要求13~15任一项所述的添加有金属氮化物的电解液以及正极组装得到。

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