一種穩定碘化鋰非水電解液色度的方法
2023-07-11 14:21:06
專利名稱：一種穩定碘化鋰非水電解液色度的方法
技術領域：
本發明涉及鋰電池技術領域，尤其涉及一種穩定碘化鋰非水電解液色度及防止電解液氧化變色的方法。
背景技術：
電解液是鋰電池的重要組成部分，它是在電池正、負極之間起到傳導作用的離子導體，它本身的性能及其與正負極形成的界面狀況很大程度上影響電池的性能。優良的鋰電池非水電解液應具備以下幾點要求(1)化學穩定性好，與電池內的正負極活性物質和集流體(一般用鋁箔和銅箔)不發生化學反應；( 電化學穩定窗口寬；C3)離子電導率高， 電子電導率低；(4)溫度範圍合適即沸點高，熔點低；(5)安全低毒，無環境汙染。鋰電池用非水電解液容易在運輸和儲存時發生變色，尤其是碘化鋰電解液存放 1-2天就會發生顏色變深的現象，影響其使用效果。造成碘化鋰電解液變色的主要原因是在儲運過程中，碘化鋰被氧氣等物質氧化生成碘單質，使電解液的顏色發紅，隨著氧化鋰持續氧化分解，電解液就會失效。因此抑制碘化鋰氧化分解，穩定其非水電解液的色度具有積極的意義。例如中國專利「一種碘化鋰有機電解液的製備方法」(專利公開號 CN101227002A)公開了如下技術方案把帶結晶水的碘化鋰鹽在100°C _180°C乾燥，在露點溫度低於_30°C下溶解與有機溶劑中，加入含鋰的除水劑，在20°C -80°C處理，反應 lh-200h，過濾後得到碘化鋰有機電解液。該電解液在製備過程中未控制環境中的含氧量， 因此容易發生氧化變色現象。
發明內容
本發明的目的是提供一種穩定碘化鋰非水電解液色度的方法，通過在非水電解液中加入一定量的金屬氫化物或金屬硼氫化物，這類化合物具有強還原性，從而有效防止電解液的氧化分解並抑制其變色。為實現本發明目的，採用以下技術方案一種穩定碘化鋰非水電解液色度的方法， 在非水電解液有機溶劑中加入金屬氫化物或金屬硼氫化物添加劑，所述添加劑的重量含量在 0. 001% -3%之間。進一步地，金屬氫化物通式為ΜΗχ，其中M為第一主族或第二主族金屬元素中的一種，X值為1-2 ；所述金屬硼氫化物通式為MBHy，其中M第一主族或第二主族金屬元素中的一種，y值為1-2。進一步地，非水電解液有機溶劑為碳酸酯類和醚類。進一步地，碳酸脂類為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丁酯、碳酸乙丁酯、碳酸二丁酯、氯代乙烯碳酸酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙丙酯、碳酸乙異丙酯、碳酸甲丙酯或碳酸甲異丙酯中的至少一種。進一步地，醚類為乙醚、甲乙醚、乙二醇獨甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二氧五環或二氧六環中的至少一種。進一步地，非水電解液為含有鋰鹽的非水電解液。進一步地，非水電解液中的鋰鹽為碘化鋰。本發明的提供的穩定碘化鋰非水電解液色度的方法，能夠有效抑制碘化鋰的氧化分解，保證電解液的品質穩定，在儲存30天的情況下色澤基本不發生變化，也不影響電池的電化學性能；同時本發明中配製電解液的過程簡單，操作方便，適用於工業生產。
具體實施例方式下面描述本發明的幾個實施例，更進一步了解本發明。實施例1在露點低於-40°C、含氧量小於2ppm的環境下配製二氧五環、乙二醇二甲醚和碳酸丙烯酯有機溶劑，其體積比為1 1 1 ；當水分降至IOppm時，加入萬分之二的氫化鋰， 密封冷凍至-10°C ；加入添加劑碘化鋰，配製溶液濃度為lmol/L，搖勻，得到碘化鋰有機電解液。實驗數據如下表
權利要求
1.一種穩定碘化鋰非水電解液色度的方法，包括如下步驟在非水電解液有機溶劑中加入金屬氫化物或金屬硼氫化物添加劑，所述金屬氫化物或金屬硼氫化物添加劑的重量含量在0. 001% -3%之間。
2.根據權利要求1所述穩定碘化鋰非水電解液色度的方法，其特徵在於所述金屬氫化物通式為ΜΗχ，其中M為第一主族或第二主族金屬元素中的一種，χ值為1-2 ；所述金屬硼氫化物通式為MBHy，其中M第一主族或第二主族金屬元素中的一種，y值為1_2。
3.根據權利要求1或2所述穩定碘化鋰非水電解液色度的方法，其特徵在於所述非水電解液有機溶劑為碳酸酯類和醚類。
4.根據權利要求3所述穩定碘化鋰非水電解液色度的方法，其特徵在於所述碳酸脂類為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丁酯、碳酸乙丁酯、碳酸二丁酯、氯代乙烯碳酸酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙丙酯、碳酸乙異丙酯、碳酸甲丙酯或碳酸甲異丙酯中的至少一種。
5.根據權利要求3所述穩定碘化鋰非水電解液色度的方法，其特徵在於所述醚類為乙醚、甲乙醚、乙二醇獨甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二氧五環或二氧六環中的至少一種。
6.根據權利要求4所述穩定碘化鋰非水電解液色度的方法，其特徵在於所述醚類為乙醚、甲乙醚、乙二醇獨甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二氧五環或二氧六環中的至少一種。
7.根據權利要求1至6中任何一項所述穩定碘化鋰非水電解液色度的方法，其特徵在於所述非水電解液為含有鋰鹽的非水電解液。
8.根據權利要求7所述穩定碘化鋰非水電解液色度的方法，其特徵在於所述非水電解液中的鋰鹽為碘化鋰。
全文摘要
本發明涉及一種穩定碘化鋰非水電解液色度的方法。鋰電池用非水電解液容易在運輸和儲存時發生變色，尤其是碘化鋰電解液存放1-2天就會發生顏色變深的現象，影響其使用效果。本發明提供的方法是在非水電解液有機溶劑中加入金屬氫化物或金屬硼氫化物添加劑，添加劑的重量含量在0.001％-3％之間。該方法能夠保證電解液的品質穩定，在儲存時間較長的情況下，色澤基本不發生變化，不影響電池的電化學性能；同時本發明中配製電解液的過程簡單，操作方便，適用於工業生產。
文檔編號H01M10/42GK102231445SQ20101058197
公開日2011年11月2日 申請日期2010年12月10日 優先權日2010年12月10日
發明者於洪禮, 孟蓉, 廖紅英, 李冰川, 楊光, 王磊 申請人:北京化學試劑研究所