[发明专利]一种耐超低温锂电池电解液

说明书

本发明涉及一种耐超低温锂电池电解液，它包括：有机溶剂；锂盐电解质；添加剂，所述添加剂为选自溴化钾、双(三氟甲基磺酰)亚胺钠、双(三氟甲基磺酰)亚胺钾和二[双(三氟甲磺酰)亚胺]锌中的一种或多组，其质量含量为0.05%‑0.15%。通过采用特定含量的溴化钾作为添加剂应用到含有锂盐电解质的有机溶剂中，使得电解液在0℃以下（尤其是‑60℃‑‑80℃极低温条件下）也具有较高的电导率，从而保证锂电池循环的正常进行，大幅提高锂电池在低温极端条件下的循环性能和安全性能。

技术领域

本发明属于锂电池领域，涉及一种电解液，具体涉及一种耐超低温锂电池电解液。

背景技术

从1984年派出首支南极考察队算起，中国南极事业已经走过33个年头，虽然与一些发达国家或者南半球具有地缘优势的国家相比，中国起步较晚，但是发展迅速。就科考站建设而言，中国已经建成并投入运行4座，它们是长城站、中山站、昆仑站和泰山站。在南极科考过程中，对能源的需求不言而喻。尤其在南极等寒冷地区的极端条件下，对于能源储存的要求变得尤其苛刻。

从2015起，我国新能源领域技术快速发展，各项产业政策和资本运作层出不穷，锂离子电池进入快速发展的道路，受到广泛的关注。作为目前人类的生活与工作中重要的组成部分之一的电池，不管是工作方面还是人类生活方面，都被广泛运用于各个领域中。然而对于普通的商业化锂电池，在0℃的低温条件下容量迅速衰减，仅有在室温条件下的10％，甚至更低。这样的商业化锂电池，远不能满足军事、航天、南极科考等方面的研究工作，甚至不能用于冬季的东北地区。锂电池在低温条件下的老化机制，主要由于电解液在低温条件下电阻较高，进而导致锂电池内部锂离子的扩散能力降低。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种耐超低温锂电池电解液。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种耐超低温锂电池电解液，它包括：

有机溶剂；

锂盐电解质；

添加剂，所述添加剂为选自溴化钾、双(三氟甲基磺酰)亚胺钠、双(三氟甲基磺酰)亚胺钾和二[双(三氟甲磺酰)亚胺]锌中的一种或多种组成的混合物，其在所述耐超低温锂电池电解液中的质量含量为0.05％-0.15％。

优化地，所述有机溶剂为选自乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、1,3二氧戊环、乙酸乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯中的一种或几种组成的混合物。

优化地，所述锂盐电解质为选自双三氟甲基磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、高氯酸锂、双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂中的一种或几种组成的混合物。

进一步地，所述锂盐电解质的浓度为1～3mol/L。

进一步地，所述有机溶剂为乙二醇二甲醚和1,3二氧戊环的混合物，其体积比1：3～3：1。

进一步地，所述有机溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的混合物，其体积比1：3～3：1。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明耐超低温锂电池电解液，通过采用特定含量的溴化钾作为添加剂应用到含有锂盐电解质的有机溶剂中，使电解液的凝固点显著降低。使得电解液在0℃以下(尤其是-60℃--80℃极低温条件下)也具有较高的电导率，从而保证锂电池循环的正常进行，大幅提高锂电池在低温极端条件下的循环性能和安全性能。

附图说明

图1为实施例1中耐超低温锂电池电解液在不同温度条件下容量对比图；

图2为实施例1中耐超低温锂电池电解液在不同温度下的充放电曲线图；

图3为实施例1中耐超低温锂电池电解液在不同温度下CV曲线对比图；

图4为实施例1和对比例1-2在-30℃下容量对比图。