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1. WO2020113539 - ADDITIF POUR BATTERIE AU LITHIUM-ION À BASSE TEMPÉRATURE, ET ÉLECTROLYTE ET BATTERIE AU LITHIUM-ION FAISANT APPEL AUDIT ADDITIF

Document

说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9  

附图

1 (R26)   2 (R26)   3 (R26)   4 (R26)   5 (R26)   6 (R26)   7 (R26)   8 (R26)   9   10   11   12   13   14   15   16   17  

说明书

发明名称 : 一种用于低温锂离子电池的添加剂及使用该添加剂的电解液和锂离子电池

技术领域

[0001]
本发明涉及锂离子电池低温电解液技术领域,具体地,涉及一种用于低温锂离子电池的添加剂及使用该添加剂的电解液和锂离子电池。

背景技术

[0002]
电解液作为正负极之间传导能量载体锂离子的场所,被称作锂离子电池的“血液”,其对电池的寿命、安全性和倍率性能等具有至关重要的影响。然而当锂离子电池供电设备,如手机、测量仪、电脑和汽车等在冬季或高寒地区使用时,因电池不能提供足够电量致使设备不能正常运行。导致该现象的主要因素在于电解液的工作温度范围较窄,尤其在低温时电解液的导电能力及其与正负极形成的界面结构对电池低温性能几乎具有决定性作用。通常的改善方法是在电解液中加入一定量的功能组分如成膜、阻燃、耐过充电等,作为添加剂以提高电解液的性能。目前商业化锂离子电池的电解液一般采用EC(碳酸乙烯酯)基电解液,主要组分为LiPF 6(六氟磷酸锂)/EC+DMC(其他碳酸酯共溶剂)。但是在低工作温度下,如-10~-40℃,如何选择具有特定功能的添加剂同时保持电池高倍率性能依然是锂离子电池电解液领域的一个重要挑战。
[0003]
金属-有机框架材料(MOFs)是近十年来发展迅速的一种配位聚合物,其具有三维的孔结构,一般以金属离子为连接点,有机配体位支撑构成空间3D延伸,系沸石和碳纳米管之外的又一类重要的新型多孔材料,在催化、储能和分离中都有广泛应用。MOFs由于其可调的结构使其在催化、吸附分离与识别等领域均有较好的应用。近年来,通过后修饰方法对MOFs进行功能化,可以调节其物理性质与化学性质,使修饰后的MOFs可以应用在更多的领域。
[0004]
现有技术中关于低温电解液材料已有一些报道,例如CN102832409A公开了一种含硼酸锂基电解质盐的锂离子电池低温 电解液及其制备方法;CN103413970A公开了一种含聚二甲基硅氧烷,1,3-丙磺酸内酯,碳酸亚乙烯酯添加剂的低温型碳酸锂酯锂电池电解液;CN103500850B公开了一种含γ-戊内酯(GVL)、碳酸亚乙烯酯(VC)、亚硫酸乙烯酯(ES)、亚硫酸丙烯酯(PS)添加剂的三元镍钴锰材料(NMC523)电池的低温电解液;CN101685880A公开了一种基于减压蒸馏除杂质和分子筛/碱金属吸附脱水的低温锂离子电池电解液的制备方法;CN101645521A公开了一种用于钛酸锂锂离子电池的低温功能电解液的制备方法。
[0005]
以上,虽然公开了关于锂电池的低温电解液,但将MOFs应用于锂离子电解液中以提高锂离子电池在低温下的倍率性能在现有技术中鲜有报道,这些现有技术与本发明的主要区别在于:1.添加剂材料不同,本发明中还存在现有技术中不存在的金属-有机框架材料(MOFs);2.制备方法不同,本发明中采用了将MOFs与另外一些常规添加剂官能化的方法。本发明所述材料为一种官能化的金属-有机框架材料的添加剂以及含该材料的低温电解液在锂离子电池中的应用。该材料中的MOFs具备孔径尺寸可控,比表面积大等优点,通过其官能化可显著增强添加剂本身的结构稳定性,提升电解液在低温下物理性能,增强Li +传导速率,改善电池负极固体相界面膜的结构,进而提高电池的倍率性能。
[0006]
基于以上,期待一种锂离子电池低温电解液,该电解液中含有官能化的金属-有机框架材料的添加剂材料,MOFs能显著提高其稳定性,并提升电解液在低温下的电导率、解离度和溶解度,增强Li +传导速率,改善锂离子电池的负极固体相界面膜的结构,进而降低其低温阻抗,提高电池的高倍率性能。
[0007]
发明内容
[0008]
本发明要解决的技术问题在于提供一种用于低温锂离子电池的添加剂及使用该添加剂的电解液和锂离子电池。该官能化的金属-有机框架材料的添加剂材料具有孔径尺寸可控,比表面积大等优点,应用在锂离子电池电解液中使得电池具有优良的低温性能和高倍率性能,成本低廉,适合于工业化生产。
[0009]
本发明的目的及解决其技术问题通过采用以下的技术方案来实 现。依据本发明提出的一种用于低温锂离子电池的官能化的金属-有机框架材料添加剂,该添加剂为官能化的金属-有机框架材料。
[0010]
前述的官能化的金属-有机框架材料的添加剂选自MOFs官能化碳酸亚乙烯酯及其衍生物、MOFs官能化氟代碳酸亚乙烯酯及其衍生物、MOFs官能化γ-戊内酯及其衍生物、MOFs官能化亚硫酸乙烯酯及其衍生物、MOFs官能化亚硫酸丙烯酯及其衍生物、MOFs官能化聚环氧乙烷及其衍生物、MOFs官能化甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或MOFs官能化聚乙烯吡咯烷酮及其衍生物中的一种或几种。
[0011]
前述的MOFs选自ZIF-67、ZIF-8、MOF-5、UIO-66、HKUST-1、PCN-14中的一种或多种。
[0012]
本发明的目的及解决其技术问题还通过采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种低温电解液,所述的低温电解液包括有机溶剂、复合锂盐和如上所述的添加剂,以质量百分数计,所述有机溶剂的含量为80~89%,所述复合锂盐的含量为10~15%,所述添加剂的含量为0.1~10%。
[0013]
前述的添加剂的含量为1.5~4%。
[0014]
前述的有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、乙酸甲酯、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、二甲醚中的一种或多种。
[0015]
前述的复合锂盐选自四氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟合砷(V)酸锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、三氟甲磺酸锂、二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂中的一种或多种。
[0016]
前述的有机溶剂的纯度>99.9wt%,水分含量≤30ppm,酸度<50ppm;所述复合锂盐的纯度>99.9wt%;所述添加剂的纯度>99.9wt%。
[0017]
本发明的目的及解决其技术问题还通过采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种低温锂离子电池,包括正极、负极和电解液,其中所述的电解液为如上所述的低温电解液。
[0018]
借由上述技术方案,本发明(名称)至少具有下列优点:
[0019]
(1)本发明所要求保护的材料为一种官能化的金属-有机框架材 料的添加剂以及含该材料的低温电解液及其在低温锂离子电池中的应用。该添加剂中的MOFs具备孔径尺寸可控,比表面积大等优点,通过将MOFs与常规的添加剂进行官能化,可显著增强添加剂本身的结构稳定性和低温性能。
[0020]
(2)本发明还提供了一种含官能化的金属-有机框架材料的添加剂的电解液,该电解液不仅保留原电解液的性能,还充分显示了添加剂所具有的低温性能,显著提升了电解液在低温下物理性能,增强Li+传导速率,改善了电池负极固体相界面膜的结构。
[0021]
(3)本发明还提供了一种低温锂离子电池,其中的电解液是使用官能化的金属-有机框架材料的添加剂,MOFs官能化的添加剂具有多孔结构和高比表面积,使得即使在低温条件下,锂离子电池也能保持优良的低温性能和高倍率性能。
[0022]
(4)本发明的含MOFs官能化添加剂电解液的锂离子电池,与常规的不含MOFs官能化添加剂电解液的锂离子电池相比,其电池阻抗明显小;电池在常温25℃和低温-10℃,-30℃和-50℃下的电导率均更高,表明该电解液具备很好的低温电导率,并且即使在-30℃下在其电导率仍高达1.0×10 -3S/cm;在常温下最大放电容量在40C倍率下放电可以达到电池容量的84%,可实现大倍率放电。

附图说明

[0023]
图1为MOFs官能化碳酸亚乙烯酯及其衍生物的添加剂的结构示意图;
[0024]
图2为MOFs官能化氟代碳酸亚乙烯酯及其衍生物的添加剂的结构示意图;
[0025]
图3为MOFs官能化γ-戊内酯及其衍生物的添加剂的结构示意图;
[0026]
图4为MOFs官能化亚硫酸丙烯酯及其衍生物的添加剂的结构示意图;
[0027]
图5为MOFs官能化亚硫酸乙烯酯及其衍生物的添加剂的结构示意图;
[0028]
图6为MOFs官能化聚环氧乙烷及其衍生物的添加剂的结构示 意图;
[0029]
图7为MOFs官能化甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的添加剂的结构示意图;
[0030]
图8为MOFs官能化聚乙烯吡咯烷酮及其衍生物的添加剂的结构示意图;
[0031]
图9为根据本发明所述的MOFs官能化添加剂ZIF-8-VC的SEM表征图;
[0032]
图10为根据本发明所述的MOFs官能化添加剂ZIF-8-VC的TEM表征图;
[0033]
图11为根据本发明所述的MOFs官能化添加剂UIO-66-GVL的SEM表征图;
[0034]
图12为根据本发明所述的MOFs官能化添加剂UIO-66-GVL的TEM表征图;
[0035]
图13为25℃下,根据本发明实施例1、对比实施例1和对比实施例2中得到的锂离子电池的EIS测试结果对比图;
[0036]
图14为根据本发明实施例1、对比实施例1和对比实施例2中得到的电解液在不同温度下电导率测试结果对比图;
[0037]
图15为根据本发明实施例1中得到的低温锂离子电池在不同倍率下的电池放电曲线性能;
[0038]
图16为根据本发明实施例1中得到的低温锂离子电池在不同温度下的电池放电曲线性能;
[0039]
图17为根据本发明实施例1和对比实施例1中得到的锂离子电池在10C和20C时的电池放电曲线性能。

具体实施方式

[0040]
实施例1
[0041]
在充满高纯氩气的手套箱中,用微量分析天平分别称取一定量的碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、乙酸甲酯(MC),其质量比为1∶4∶4∶1,作为四元混合有机溶剂,占电解液总重量的85%,采用磁力搅拌20分钟。称取一定量的混合锂盐:四 氟磷酸锂(LiPF 4)和二草酸硼酸锂(LiBOB),占电解液总重量的12%,将其加入到上述四元混合有机溶剂中,搅拌至澄清无沉淀。称取一定量的MOFs官能化混合添加剂ZIF-8-VC和UIO-66-GVL,占电解液总重量的3%,将其缓缓加入上述溶液中,充分搅拌均匀,静置2小时,然后倒入密封瓶中,即得85%(PC-EC-DMC-MC)/12%(LiPF 4-LiBOB)/3%(ZIF-8-VC-UIO-66-GVL)低温电解液。
[0042]
选择商业化三元镍钴锰材料(NMC523),进行常规扣式电池工艺组装,并采用上述的低温电解液作为锂离子电池电解液,组装成低温锂离子电池。将得到的低温锂离子电池进行常温及低温下放电容量测试和倍率性能测试。
[0043]
实施例2
[0044]
在充满高纯氩气的手套箱中,用微量分析天平分别称取一定量的碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、乙酸甲酯(MC),其质量比为1∶4∶4∶1,作为四元混合有机溶剂,占电解液总重量的85%,采用磁力搅拌20分钟。称取一定量的混合锂盐:四氟磷酸锂(LiPF 4)和二草酸硼酸锂(LiBOB),占电解液总重量的12%,将其加入到上述四元混合有机溶剂中,搅拌至澄清无沉淀。称取一定量的MOFs官能化添加剂ZIF-8-VC,占电解液总重量的3%。将其缓缓加入上述溶液中,充分搅拌均匀,静置2小时,然后倒入密封瓶中,即得85%(PC-EC-DMC-MC)/12%(LiPF 4-LiBOB)/3%(ZIF-8-VC)低温电解液。
[0045]
选择商业化三元镍钴锰材料(NMC523),进行常规扣式电池工艺组装,并采用上述的低温电解液作为锂离子电池电解液,组装成低温锂离子电池。将得到的低温锂离子电池进行常温及低温下放电容量测试和倍率性能测试。
[0046]
实施例3
[0047]
在充满高纯氩气的手套箱中,用微量分析天平分别称取一定量的碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、乙酸甲酯(MC),其质量比为1∶4∶4∶1,作为四元混合有机溶剂,占电解液 总重量的85%,采用磁力搅拌20分钟。称取一定量的混合锂盐:四氟磷酸锂(LiPF 4)和二草酸硼酸锂(LiBOB),占电解液总重量的12%。将其加入上述四元混合有机溶剂中,搅拌至澄清无沉淀。称取一定量的MOFs官能化混合添加剂ZIF-8-VC,UIO-66-GVL和HKUST-1-PS,占电解液总重量的3%。将其缓缓加入上述溶液中,充分搅拌均匀,静置2小时,然后倒入密封瓶中,即得85%(PC-EC-DMC-MC)/12%(LiPF 4-LiBOB)/3%(ZIF-8-VC-UIO-66-GVL-HKUST-1-PS)低温电解液。
[0048]
选择商业化三元镍钴锰材料(NMC523),进行常规扣式电池工艺组装,并采用上述的低温电解液作为锂离子电池电解液,组装成低温锂离子电池。将得到的低温锂离子电池进行常温及低温下放电容量测试和倍率性能测试。
[0049]
实施例4
[0050]
在充满高纯氩气的手套箱中,用微量分析天平分别称取一定量的碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、乙酸甲酯(MC),其质量比为1∶4∶4∶1,作为四元混合有机溶剂,占电解液总重量的89%,采用磁力搅拌20分钟。称取一定量的混合锂盐:四氟磷酸锂(LiPF 4)和二草酸硼酸锂(LiBOB),占电解液总重量的10.9%,将其加入上述四元混合有机溶剂中,搅拌至澄清无沉淀。称取一定量的MOFs官能化混合添加剂ZIF-8-VC和UIO-66-GVL,占电解液总重量的0.1%。将其缓缓加入上述溶液中,充分搅拌均匀,静置2小时,然后倒入密封瓶中,即得89%(PC-EC-DMC-MC)/10.9%(LiPF 4-LiBOB)/0.1%(ZIF-8-VC-UIO-66-GVL)低温电解液。
[0051]
选择商业化三元镍钴锰材料(NMC523),进行常规扣式电池工艺组装,并采用上述的低温电解液作为锂离子电池电解液,组装成低温锂离子电池。将得到的低温锂离子电池进行常温及低温下放电容量测试和倍率性能测试。
[0052]
实施例5
[0053]
在充满高纯氩气的手套箱中,用微量分析天平分别称取一定量的碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、乙酸甲酯 (MC),其质量比为1∶4∶4∶1,作为四元混合有机溶剂,占电解液总重量的80%,采用磁力搅拌20分钟。称取一定量的混合锂盐:四氟磷酸锂(LiPF 4)和二草酸硼酸锂(LiBOB),占电解液总重量的10%。将其加入上述四元混合有机溶剂中,搅拌至澄清无沉淀。称取一定量的MOFs官能化混合添加剂ZIF-8-VC和UIO-66-GVL,占电解液总重量的10%。将其缓缓加入上述溶液中,充分搅拌均匀,静置2小时,然后倒入密封瓶中,即得80%(PC-EC-DMC-MC)/10%(LiPF 4-LiBOB)/10%(ZIF-8-VC-UIO-66-GVL)低温电解液。
[0054]
选择商业化三元镍钴锰材料(NMC523),进行常规扣式电池工艺组装,并采用上述的低温电解液作为锂离子电池电解液,组装成锂离子电池。将得到的锂离子电池进行常温及低温下放电容量测试和倍率性能测试。
[0055]
对比实施例1
[0056]
在充满高纯氩气的手套箱中,用微量分析天平分别称取一定量的碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、乙酸甲酯(MC),其质量比为1∶4∶4∶1,作为四元混合有机溶剂,占电解液总重量的85%,采用磁力搅拌20分钟。称取一定量的混合锂盐:四氟磷酸锂(LiPF 4)和二草酸硼酸锂(LiBOB),占电解液总重量的12%,将其加入上述四元混合有机溶剂中,搅拌至澄清无沉淀。称取一定量的混合添加剂碳酸亚乙烯酯(VC)和γ-戊内酯(GVL),占电解液总重量的3%,将其缓缓加入上述溶液中,充分搅拌均匀,静置2小时,然后倒入密封瓶中,即得85%(PC-EC-DMC-MC)/12%(LiPF 4-LiBOB)/3%(VC-GVL)电解液。
[0057]
选择商业化三元镍钴锰材料(NMC523),进行常规扣式电池工艺组装,并采用上述的电解液作为锂离子电池电解液,组装成锂离子电池。将得到的锂离子电池进行常温及低温下放电容量测试和倍率性能测试。
[0058]
对比实施例2
[0059]
在充满高纯氩气的手套箱中,用微量分析天平分别称取一定量的碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、乙酸甲酯 (MC),其质量比为1∶4∶4∶1,作为四元混合有机溶剂,占电解液总重量的85%,采用磁力搅拌20分钟。称取一定量的混合锂盐:四氟磷酸锂(LiPF 4)和二草酸硼酸锂(LiBOB),占电解液总重量的12%,将其加入上述四元混合有机溶剂中,搅拌至澄清无沉淀。称取一定量的添加剂碳酸亚乙烯酯(VC),占电解液总重量的3%。将其缓缓加入上述溶液中,充分搅拌均匀,静置2小时,然后倒入密封瓶中,即得85%(PC-EC-DMC-MC)/12%(LiPF 4-LiBOB)/3%VC电解液。
[0060]
选择商业化三元镍钴锰材料(NMC523),进行常规扣式电池工艺组装,并采用上述的电解液作为锂离子电池电解液,组装成锂离子电池。将得到的锂离子电池进行常温及低温下放电容量测试和倍率性能测试。
[0061]
表1实施例1-5和对比实施例1-2中的锂离子电池的常温和低温下放电容量性能比较
[0062]
[0063]
表2实施例1-5和对比实施例1-2中的锂离子电池的低温下倍率性能比较
[0064]
[0065]
表1为根据本发明的实施例1-5和对比实施例1-2中的锂离子电池的常温和低温下放电容量性能比较;表2为根据本发明的实施例1-5和对比实施例1-2中的锂离子电池的低温下倍率性能比较。从表1可以看出,与无MOFs官能化的常规电解液相比,本发明的基于MOFs官能化的电解液在常温25℃和低温-10℃,-30℃和-50℃下的放电容量性能均更高,表明该电解液具备很好的低温电解液性能,其中的原因在于电解液中Li +传导速率得到增强,其正极/电解液界面结构得到改善。从表2可以看出,与无MOFs官能化的常规电解液相比,本发明的基于MOFs官能化的电解液在低温-30℃下的1C,10C,20C倍率下性能均更高,证明该电解液添加剂结构更稳定。上述结果同时表明该电解液可用于低温高倍率锂离子电池中。
[0066]
附图说明如下:
[0067]
图9为根据本发明所述的MOFs官能化添加剂ZIF-8-VC的SEM表征图;图10为根据本发明所述的MOFs官能化添加剂ZIF-8-VC的TEM表征图。从图9可以看出,本发明的MOFs官能化添加剂ZIF-8-VC的形貌为十六面体,尺寸大约为35纳米,与图10中的TEM图保持一致。
[0068]
图11为根据本发明所述的MOFs官能化添加剂UIO-66-GVL的SEM表征图;图12为根据本发明所述的MOFs官能化添加剂UIO-66-GVL的TEM表征图。从图11可以看出,本发明的MOFs官能化添加剂UIO-66-GVL的形貌为正八面体,尺寸大约为150纳米,与图12中的TEM图保持一致。
[0069]
图13为25℃下,根据本发明实施例1、对比实施例1和对比实施例2中得到的锂离子电池的EIS测试结果对比图。从图13可以看出,实施例1、对比实施例1和对比实施例2对应的电池阻抗约分别为85Ω,125Ω和165Ω,结果表明实施例1中电池阻抗明显小于对比实施例1和对比实施例2。
[0070]
图14为根据本发明实施例1、对比实施例1和对比实施例2中得到的电解液在不同温度下电导率测试结果对比图。从图14可以看出,本发明的基于MOFs官能化的电解液与常规的电解液相比,在常温25℃和低温-10℃,-30℃和-50℃下的电导率均更高,表明该电解液具备很好的低温电导率,并且即使在-30℃下在其电导率仍高达1.0×10 -3S/cm。
[0071]
图15为根据本发明实施例1中得到的低温锂离子电池在不同倍率下的电池放电曲线性能。从图15可以看出,电池在常温下最大放电容量在40C倍率下放电可以达到电池容量的84%,表明该电池可实现大倍率放电。
[0072]
图16为根据本发明实施例1中得到的低温锂离子电池在不同温度下的电池放电曲线性能。从图16可以看出,电池在低温-30℃下、20C、截止电压为2.5V时,容量仍可保持67.3%;在低温-50℃下、20C、截止电压为2.0V时,容量仍可保持62.9%,表现出很好的低温性能。
[0073]
图17为根据本发明实施例1和对比实施例1中得到的锂离子电池在10C和20C时的电池放电曲线性能。从图17可以看出,电池在低温-30℃下、20C、截止电压为2.5V时,容量仍可保持67.3%。而对比实施例1和对比实施例2的结果显示,在低温-30℃下、20C时无法进行充放电,对比实施例1在低温-30℃下、10C时、截止电压为2.5V时,容量仅可保持34.1%。
[0074]
综上所述,本发明的低温锂离子电池采用官能化的金属-有机框架材料的添加剂,MOFs官能化的添加剂具有多孔结构和高比表面积,显著提升了电解液在低温下物理性能,增强Li+传导速率,改善了电池负极固体相界面膜的结构,使得即使在低温条件下,锂离子电池也能保持优良的低温性能和高倍率性能。
[0075]
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应该涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

权利要求书

[权利要求 1]
一种用于低温锂离子电池的官能化的金属-有机框架材料添加剂,该添加剂为官能化的金属-有机框架材料。
[权利要求 2]
如权利要求1所述的添加剂,所述官能化的金属-有机框架材料的添加剂选自MOFs官能化碳酸亚乙烯酯及其衍生物、MOFs官能化氟代碳酸亚乙烯酯及其衍生物、MOFs官能化γ-戊内酯及其衍生物、MOFs官能化亚硫酸乙烯酯及其衍生物、MOFs官能化亚硫酸丙烯酯及其衍生物、MOFs官能化聚环氧乙烷及其衍生物、MOFs官能化甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或MOFs官能化聚乙烯吡咯烷酮及其衍生物中的一种或几种。
[权利要求 3]
如权利要求1或2所述的添加剂,其中所述的MOFs选自ZIF-67、ZIF-8、MOF-5、UIO-66、HKUST-1、PCN-14中的一种或多种。
[权利要求 4]
一种低温电解液,所述的低温电解液包括有机溶剂、复合锂盐和权利要求1-3中任一权利要求所述的添加剂,以质量百分数计,所述有机溶剂的含量为80~89%,所述复合锂盐的含量为10~15%,所述添加剂的含量为0.1~10%。
[权利要求 5]
如权利要求4所述的低温电解液,其中所述添加剂的含量为1.5~4%。
[权利要求 6]
如权利要求4所述的低温电解液,其中所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、乙酸甲酯、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、二甲醚中的一种或多种。
[权利要求 7]
如权利要求4所述的低温电解液,其中所述复合锂盐选自四氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟合砷(V)酸锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、三氟甲磺酸锂、二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂中的一种或多种。
[权利要求 8]
如权利要求4所述的低温电解液,其中所述有机溶剂的纯度>99.9wt%,水分含量≤30ppm,酸度<50ppm;所述复合锂盐的纯度>99.9wt%;所述添加剂的纯度>99.9wt%。
[权利要求 9]
一种低温锂离子电池,包括正极、负极和电解液,其中所述 的电解液为权利要求4-8中任一项所述的低温电解液。

附图

[ 图 1]   [根据细则26改正 25.01.2019] 
[ 图 2]   [根据细则26改正 25.01.2019] 
[ 图 3]   [根据细则26改正 25.01.2019] 
[ 图 4]   [根据细则26改正 25.01.2019] 
[ 图 5]   [根据细则26改正 25.01.2019] 
[ 图 6]   [根据细则26改正 25.01.2019] 
[ 图 7]   [根据细则26改正 25.01.2019] 
[ 图 8]   [根据细则26改正 25.01.2019] 
[ 图 9]
[ 图 10]
[ 图 11]
[ 图 12]
[ 图 13]
[ 图 14]
[ 图 15]
[ 图 16]
[ 图 17]