[发明专利]一种局部高浓度锂金属电池电解液及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种局部高浓度锂金属电池电解液，其特征在于：所述电解液包括锂盐、有机溶剂、添加剂和稀释剂；所述有机溶剂包含甲酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯、丁酸甲酯、丙酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、三氟乙酸甲酯、三氟乙酸乙酯中的至少一种；所述添加剂包含氟代碳酸乙烯酯、二氟双草酸磷酸锂、二氟磷酸锂中的至少一种；所述稀释剂为含氟醚类化合物；

所述锂盐在有机溶剂中的浓度为2～7mol/L，优选3～5mol/L；

所述添加剂占电解液的体积百分比为1％～20％；

所述稀释剂占电解液的体积百分比为30％～70％；

所述锂盐包括双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂盐、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂中的至少一种，所述锂盐不溶于稀释剂中。

2.根据权利要求1所述的一种局部高浓度锂金属电池电解液，其特征在于：所述含氟醚类化合物包括2,2,2-三氟乙基-1,1,2,2-四氟乙基醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3,-四氟丙基醚、1,1,1,3,3,3-六氟异丙基甲基醚、2,2,2-三氟乙醚、1,1,2,2-四氟乙基甲醚中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种局部高浓度锂金属电池电解液，其特征在于：所述锂盐在有机溶剂中的浓度为3～4mol/L。

4.根据权利要求1所述的一种局部高浓度锂金属电池电解液，其特征在于：所述添加剂占电解液的体积百分比10％。

5.根据权利要求1所述的一种局部高浓度锂金属电池电解液，其特征在于：所述稀释剂占电解液的体积百分比为45％～55％。

6.权利要求1～5中任何一项所述的一种局部高浓度锂金属电池电解液的制备方法，其特征在于：将锂盐与有机溶剂混合形成锂盐溶液，再依次加入添加剂和稀释剂，得到局部高浓度锂金属电池电解液；所述所述锂盐在有机溶剂中的浓度为2～7mol/L，优选3～5mol/L、进一步优选为3～4mol/L。

7.权利要求1～6中任何一项所述的一种局部高浓度锂金属电池电解液的应用，其特征在于：作为锂金属电池电解液。

8.权利要求1～6中任何一项所述的一种局部高浓度锂金属电池电解液的应用，其特征在于：所开发的电解液用于构建NCM811||Li电池，该电池在-40℃、0.2C放电倍率下的放电，其放电比容量为155～143mAh/g。

9.根据权利要求8所述的一种局部高浓度锂金属电池电解液的应用，其特征在于：所开发的电解液用于构建NCM811||Li电池，当溶剂、添加剂和稀释剂的体积比为4：1：5，且锂盐在有机溶剂中的浓度为3mol/L时，所得产品在-50℃时的放电比容量为115mAh/g。

10.根据权利要求8所述的一种局部高浓度锂金属电池电解液的应用，其特征在于：所开发的电解液用于构建NCM811||Li电池，当溶剂、添加剂和稀释剂的体积比为4：1：5，且锂盐在有机溶剂中的浓度为3mol/L时，所得产品在-40℃、电压范围2.8-4.6V情况下仍能进行稳定且快速的充放电，比容量达到152mAh/g，且能长效循环50圈，库伦效率在99.9％以上。