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1. WO2020113786 - ÉLECTROLYTE POUR BATTERIE AU LITHIUM-AIR OU BATTERIE AU LITHIUM-CUIVRE

Document

说明书

发明名称

技术领域

0001  

背景技术

0002   0003  

发明概述

技术问题

0004  

技术解决方案

0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014  

有益效果

0015  

附图说明

0016   0017   0018   0019   0020   0021  

本发明的最佳实施方式

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  

本发明的实施方式

0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7  

附图

页1 

说明书

发明名称 : 一种锂空气电池用或锂铜电池用电解液

技术领域

技术领域

[0001]
本发明涉及一种包含双功能电解液添加剂的锂空气电池用或锂铜电池用电解液,属于电池技术领域。

背景技术

背景技术

[0002]
电动汽车和便携电子设备的飞速发展,需要电源的功率和能量密度也随之快速增长。然而,目前已经产业化的二次电池能量密度均低于 150 Wh kg -1,使得二次能源储存和电动车行业的发展,受制于已有二次电池较低的能量密度。目前电动汽车的性能,特别是续航里程,还难以与使用内燃机的传统动力汽车相比。近几年来金属空气电池,特别是锂空气电池由于其超高的比能量引起了广泛的关注,而且有大规模应用的潜能,其能量密度达到11140 Wh kg -1,是常规锂离子电池的十倍,与汽油相当,因而被认为未来电动汽车二次电池的有力竞争者。
[0003]
锂空气电池的放电原理是基于金属锂与氧气的反应。在有机电解液体系中,负极金属锂失去电子形成锂离子并扩散到电解液中,同时氧气得到电子与锂离子结合形成不溶于有机电解液的锂氧化物,沉积在空气电极表面。但是,目前的锂空气电池仍然存在严重的极化现象、进而循环性能不理想、功率性能不理想及金属锂负极的腐蚀等现象。针对锂空气电池的极化现象,利用可溶性催化剂在电解液中的快速扩散,可以有效降低电池的充电电位,但是随之带来的另一个问题就是在正极表面被氧化的催化剂会通过电解液扩散至锂负极表面,氧化金属锂,而不是正极的Li 2O 2,从而导致电池的自放电,这种现象被称之为氧化还原中间体的穿梭效应。

发明概述

技术问题

[0004]
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种包含双功能电解液添加剂的用于锂空气电池(或锂铜电池)的电解液,可抑制氧化还原中间体与锂负极的接触,从而抑制氧化还原中间体的穿梭效应,提高锂负极的稳定性,以及可溶性催化剂的利用率。

技术解决方案

[0005]
一方面,本发明提供一种锂空气电池用或锂铜电池用电解液,所述电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂,所述添加剂为由卤素离子和有机阳离子构成的离子型有机卤素化合物,所述添加剂在所述电解液中的摩尔浓度为0.01-1 mol/L。
[0006]
本发明的锂空气电池用或锂铜电池用电解液中,离子型有机卤素类添加剂可发挥双功能电解液添加剂的作用,功能一为该添加剂一端可释放卤素离子,作为可溶性催化剂,降低电池的充电过电势;功能二为该添加剂另一端可释放有机阳离子,有机阳离子与锂负极表面形成SEI保护膜层(例如包括TES +, NH 4 +等),以三乙基碘代硫(TESI)为例,保护膜的生成原理是Li (金属) + TES + → DES (有机膜成分) + Li + + -C 2H 5,生成的有机膜可以保护锂负极,提高电池的循环性能。本发明的锂空气电池用或锂铜电池用电解液通过加入上述添加剂,一方面可得到低充电极化电解液,其中低充电极化是指充电电压平台稳定在~3.5V,具有提高电池能量效率的优点,将该电解液应用于锂空气电池(或锂铜电池)时,能较大程度上改善其充电极化问题以及抑制锂枝晶生长;同时可获得长循环寿命,长循环寿命是指循环大于50圈。
[0007]
所述添加剂可选自结构式为图4所示式(1)-式(9)所示的化合物中的至少一种,其中,X1、X2、X3、X4、X5、X6、X71、X72、X73、X8、X9各自独立地选自氟、氯、溴、碘中的一种;R1、R2、R3各自独立地选自氢、C1~12烷基、苯基、C1~C12烷氧基、苄基、羟基、氨基、C3~C12环氧基、脲基、乙烯酰氧基、巯基、硫基、硝基、哌啶、咪唑、亚砜中的一种;Y为氮、硫、钒、碘、铂中的一种。
[0008]
所述有机溶剂为乙二醇二甲基醚、二乙二醇二甲基醚、三乙二醇二甲基醚、二甲基亚砜、四乙二醇二甲基醚、乙腈、四氢呋喃、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的至少一种。
[0009]
较佳地,所述添加剂在所述电解液中的摩尔浓度为0.02-0.5mol/L。
[0010]
所述锂盐可以为双三氟甲烷磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、双草酸硼酸锂中的至少一种。
[0011]
所述锂盐在所述电解液中的摩尔浓度可以为0.5-4 mol/L。
[0012]
较佳地,所述有机溶剂的含水量小于等于10ppm。
[0013]
所述锂盐的含水量可以小于等于50ppm,优选小于等于10ppm。
[0014]
较佳地,所述添加剂的含水量小于等于10ppm。

有益效果

[0015]
根据本发明的电解液,可抑制氧化还原中间体的穿梭效应,提高锂负极的稳定性。

附图说明

[0016]
图1为本发明一实施形态的锂空气电池用电解液中的电解液添加剂的作用示意图;
[0017]
图2(a)示出电解液未添加三乙基碘代硫电解液添加剂的锂空气电池循环性能及第一次充放电曲线;
[0018]
图2(b)示出实施例1中电解液添加三乙基碘代硫电解液添加剂的锂空气电池循环性能及第一次充放电曲线;
[0019]
图3 示出电解液添加三乙基碘代硫电解液添加剂的锂-铜电池与电解液未添加三乙基碘代硫电解液添加剂的锂-铜电池库伦效率比较;
[0020]
图4例示本发明的离子型有机卤素化合物的结构式;
[0021]
图5示出实施例1-8添加剂的结构式。

本发明的最佳实施方式

[0022]
以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明,应理解,下述实施方式仅用于说明本发明,而非限制本发明。
[0023]
本发明涉及一种用于包含锂盐、有机溶剂以及离子型有机卤素类双功能电解液添加剂的电解液,其中电解液添加剂为离子型有机卤素类,即为由卤素离子和有机阳离子构成的离子型有机卤素化合物的一种或几种,添加剂在电解液中的摩尔浓度为0.01-1 mol/L。将该电解液应用于锂空气电池(或锂铜电池)时,电解液中的双功能电解液添加剂一端可释放卤素离子作为可溶性催化剂,降低锂空气电池的充电过电势;另一端可释放有机阳离子,有机阳离子与锂负极表面键合形成SEI保护膜层,可抑制锂空气电池可溶性催化剂氧化还原中间体的穿梭效应,同时抑制锂空气电池(或锂铜电池)锂枝晶的生长,提高锂空气电池(或锂铜电池)的循环性能。而且本发明的电解液制备简单,所得产品性能优良,便于大规模应用。
[0024]
以下,以一实施形态的锂空气电池用电解液为例,示意性说明根据本发明的锂空气电池或锂铜电池用电解液。
[0025]
(有机溶剂)
[0026]
本发明的锂空气电池用电解液含有有机溶剂。
[0027]
作为上述有机溶剂,可使用乙二醇二甲基醚、二乙二醇二甲基醚、三乙二醇二甲基醚、四乙二醇二甲基醚、二甲基亚砜、乙腈、四氢呋喃、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等。由于对锂金属负极稳定,具有高于4V的抗氧化稳定电位,安全,成本低,具有低挥发性以及表现出对氧还原基更为优异的稳定性,有机溶剂优选乙二醇二甲基醚。
[0028]
所述有机溶剂的含水量小于等于10ppm。由于水分会与负极锂片发生副反应,影响电池性能,因此需要控制各组成部分的含水量。实际操作时,可以采用如下方法对有机溶剂进行干燥:将有机溶剂在常压或减压下回流干燥6-12h,再用分子筛干燥2 天-4 天。
[0029]
(锂盐)
[0030]
本发明的锂空气电池用电解液含有锂盐作为电解质。
[0031]
作为构成上述锂盐的阴离子,可使用BF 4 -、B(C 2O 4) 2 -、PF 6 -、CF 3SO 3 -、N(CF 3SO 2) 2 -、ClO 4 -等。其中,由于在上述有机溶剂中的溶解度高、电化学稳定性优异、制成电解液时可得到高离子传导率,因而更优选ClO 4 -、BF 4 -、PF 6 -、N(CF 3SO 2) 2 -。具有这些阴离子的锂盐可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。例如可举出三氟甲基磺酸锂(LiCF 3SO 3)、高氯酸锂(LiClO 4)、六氟磷酸锂(LiPF 6)、四氟硼酸锂(LiBF 4)、双草酸硼酸锂(LiB(C 2O 4) 2)、双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺锂(LiN(CF 3SO 22 ;LiTFSI)等,可优选使用LiTFSI。
[0032]
本发明的锂空气电池用电解液中的锂盐的浓度可以为0.5-4mol/L,该范围具有离子传导率高、倍率性能好的优点。若上述锂盐的浓度小于0.5mol/L,则电导率有时不足。若上述锂盐的浓度超过4mol/L,则所得到的锂空气电池用电解液的粘度增大、浸渍性降低,锂空气电池的电特性有时会劣化。上述锂盐的浓度优选为0.8-3.5mol/L。
[0033]
所述锂盐的含水量可以小于等于50ppm,优选小于等于10ppm。实际操作时,可以将锂盐在120℃ -180℃下抽真空处理12h-24h。
[0034]
(添加剂)
[0035]
本发明的锂空气电池用电解液含有添加剂。
[0036]
作为上述添加剂,可使用离子型有机卤素类双功能电解液添加剂(离子型有机卤素化合物),该添加剂一端为离子型有机卤素中的卤族元素,另一端为可与金属锂表面发生键合的有机阳离子。该添加剂可用于常规锂空气电池电解液中。离子型有机卤素化合物可选自结构式为图4所示式(1)-式(9)所示的化合物中的至少一种,其中,X1、X2、X3、X4、X5、X6、X71、X72、X73、X8、X9可以为卤族元素,优选氟、氯、溴、碘中的一种。由此,使添加剂一端为氟、氯、溴、碘元素。R1、R2、R3可各自独立地选自氢基或其他基团,其他基团包括C1~12烷基、苯基、C1~C12烷氧基、苄基、羟基、氨基、C3~C12环氧基、脲基、乙烯酰氧基、巯基、硫基、硝基、哌啶、咪唑、亚砜等;Y可为氮、硫、钒、碘、铂等。由此,使添加剂的另一端可释放有机阳离子,有机阳离子可与金属锂表面发生反应,生成SEI保护膜。
[0037]
采用有机氟,氯,溴,碘类双功能电解液添加剂,在锂负极表面形成一层保护膜(例如包括TES +, NH 4 +等),以三乙基碘代硫(TESI)为例,保护膜的生成原理是Li (金属) + TES + → DES (有机膜成分) + Li + + -C 2H 5,保护锂负极,抑制氧化还原中间体与锂负极的接触,从而抑制氧化还原中间体的穿梭效应,提高锂负极的稳定性,以及可溶性催化剂的利用率。
[0038]
所述添加剂在电解液中的摩尔浓度可以为0.01-1 mol/L,该范围具有副反应少的优点。添加剂的浓度优选为0.02-0.5 mol/L。
[0039]
(电解液的制备)
[0040]
本发明的锂空气电池用电解液可以通过以下的制造方法进行制备。
[0041]
即,在上述有机溶剂中加入由锂盐构成的电解质,进行搅拌并确认完全溶解,加入添加剂,进行搅拌并确认完全溶解。将所得到的电解液脱水,使电解液中的水分减少至100ppm以下、优选为50ppm以下,从而得到作为目标的锂空气电池用电解液。本发明的锂空气电池用电解液在25℃下的粘度可以为20cP以下。
[0042]
通过使用如此制备的锂空气电池用电解液,能够制作锂空气电池,包括扣式电池、软包装电池、硬壳电池等。具有本发明的锂空气电池用电解液、空气电极(正极)、负极的锂空气电池也是本发明之一。本发明的锂空气电池还可以包括隔膜、电池外壳等。
[0043]
空气电极可以为涂覆在基材(例如碳纸)的碳纳米管、多孔碳、负载了催化剂的碳材料以及非碳材料等。负极可以为金属锂。电解液使用上述锂空气电池用电解液。例如在扣式电池的情况下,电解液在扣电中的添加量可以为60-200ul。
[0044]
锂空气电池的组装可以包括:例如扣式电池:电池壳为2032型,负极壳开口向上,平放于面板上;将弹簧片置入负极壳;夹取垫片放于弹簧片上,再夹取锂片(直径12mm)放于垫片正中;夹取隔膜覆盖锂片,用移液器滴100 ul电解液于隔膜上;夹取正极片置于隔膜正中,塑料镊子夹取多孔正极壳覆盖,用纽扣电池封装机压制完成。
[0045]
本发明中,通过在锂空气电池中使用上述锂空气电池用电解液,能抑制可溶性催化剂与锂负极副反应的发生,降低锂空气电池的充电过电势,同时能够抑制锂负极锂枝晶的生长,改善锂空气电池的循环寿命。
[0046]
本发明还提供一种锂铜电池,该锂铜电池包括正极、负极和电解液(锂铜电池用电解液),电解液包含锂盐、有机溶剂以及作为添加剂的离子型有机卤素化合物。离子型有机卤素化合物也可选自结构式为上述式(1)-式(9)所示的化合物中的至少一种。
[0047]
上述离子型有机卤素化合物在电解液中的摩尔浓度可以为0.01-1 mol/L。
[0048]
本发明的锂铜电池用电解液含有有机溶剂。
[0049]
作为上述有机溶剂,可使用二甲基亚砜、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲基醚、三乙二醇二甲基醚、四乙二醇二甲基醚等。所述有机溶剂的含水量小于等于10ppm。
[0050]
本发明的锂铜电池用电解液含有锂盐作为电解质。
[0051]
作为构成上述锂盐,可使用高氯酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂等。锂盐在电解液中的浓度可以为0.5-4 mol/L,该范围具有离子传导率高、倍率性能好的优点。锂盐的含水量可小于等于50ppm,优选小于等于10ppm。
[0052]
锂铜电池的正极为金属铜(例如铜箔),负极为金属锂。锂铜电池的组装可以包括:例如扣式电池:电池壳为2025型,负极壳开口向上,平放于面板上;将弹簧片置入负极壳;夹取垫片放于弹簧片上,再夹取锂片(直径12mm)放于垫片正中;夹取隔膜覆盖锂片,用移液器滴100 ul电解液于隔膜上;夹取铜箔置于隔膜正中,塑料镊子夹取正极壳覆盖,用纽扣电池封装机压制完成。
[0053]
将该电解液应用于锂铜电池时,电解液中的双功能电解液添加剂一端释放有机阳离子,有机阳离子锂负极表面形成SEI保护膜层,保护锂负极,抑制锂枝晶的生长,从而改善电池循环寿命。
[0054]
图1为本发明一实施形态的电解液添加剂的作用示意图,在电解液中,离子型有机卤素类添加剂中的卤素脱出,变为游离的卤素离子,其可作为可溶性催化剂,离子型有机卤素类添加剂的有机阳离子在金属锂负极表面形成SEI保护膜层保护锂负极。
[0055]
本发明的电解液具有离子型有机卤素类双功能电解液添加剂。该电解液添加剂为离子型有机卤素类,其一端可在电解液中释放卤素离子,作为可溶性催化剂,能有效实现锂空气电池放电产物的分解和降低过电势;其另一端有机阳离子可在锂负极表面形成SEI保护膜层,抑制穿梭反应的发生以及锂枝晶的生长,从而改善电池循环寿命。使锂空气电池(或锂铜电池)有良好的循环性能和较大的能量利用效率。另外,本发明的电解液制备简单高效,可操作性强,方便推广。
[0056]
发明的优点:
[0057]
本发明提供一种含有离子型有机卤素类双功能电解液添加剂的电解液。该电解液中的电解液添加剂为离子型有机卤素类,其一端可在电解液中释放卤素X(氟,氯,溴,碘)离子,卤素X离子在充电过程中首先被电化学氧化生成氧化态的X 2,其在正极侧与放电产物(例如过氧化锂(Li 2O 2)等)发生化学氧化反应,在此过程中,氧化态X 2被还原,实现可逆催化,并同时实现放电产物的分解和降低电池过电势;其另一端有机阳离子可在锂负极表面形成SEI保护膜层,抑制穿梭反应的发生以及锂枝晶的生长,从而改善电池循环寿命。

本发明的实施方式

[0058]
下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解,以下实施例只用于对本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例,即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择,而并非要限定于下文示例的具体数值。
[0059]
在下述实施例中,所使用到的试剂、材料以及仪器如没有特殊的说明,均为常规试剂、常规材料以及常规仪器,均可商购获得,其中所涉及的试剂也可通过常规合成方法合成获得。
[0060]
实施例1
[0061]
制备基础电解液:电解液选用四乙二醇二甲醚(含水量10 ppm)和双三氟甲烷磺酰亚胺锂(含水量50 ppm)的混合体系,在四乙二醇二甲醚中加入双三氟甲烷磺酰亚胺锂,进行搅拌并确认完全溶解,得到基础电解液,其中双三氟甲烷磺酰亚胺锂为1 mol/L;
[0062]
制备锂空气电池用电解液:在充满氩气的手套箱(水分<0.1ppm,氧分<0.1ppm)中,向基础电解液中添加三乙基碘代硫(含水量10ppm),添加量为0.05 mol/L,所述电解液添加剂的结构式见图5;
[0063]
组装电池:锂空气电池的正极活性材料为涂覆在碳纸上的碳纳米管,负极为直径12mm的圆形金属锂片,电池壳为2032型,负极壳开口向上,平放于面板上;将弹簧片置入负极壳;夹取垫片放于弹簧片上,再夹取锂片(直径12mm)放于垫片正中;夹取隔膜覆盖锂片,用移液器滴100ul电解液于隔膜上;夹取正极片置于隔膜正中,塑料镊子夹取多孔正极壳覆盖,用纽扣电池封装机压制完成,得到扣式锂空气电池,电解液在扣电中的添加量为100ul;选用含有双功能电解液添加剂的电解液组装的锂空气电池作为实施例1,选用不含电解液添加剂的常规电解液组装的锂空气电池作为比较例1。
[0064]
图1为本发明电解液添加剂的作用示意图。实施例1中,在电解液中,三乙基碘代硫中的碘脱出,变为游离的碘离子,其可作为可溶性催化剂,三乙基碘代硫中的有机阳离子在金属锂负极表面形成SEI保护膜层保护锂负极。
[0065]
图2(a)、图2(b)示出实施例1电解液添加三乙基碘代硫电解液添加剂与对比例1电解液未添加三乙基碘代硫电解液添加剂的锂空气电池电化学性能(循环性能)比较((a)未添加;(b)添加三乙基碘代硫),从结果可看出加入添加剂的电解液用于锂空气电池能大大改善其充电极化问题,第1圈与第60圈的充电平台均小于4.0V,而未含添加剂的锂空气电池极化明显,第30圈充电平台就大于4.0V。
[0066]
实施例2
[0067]
在充满氩气的手套箱(水分<0.1ppm,氧分<0.1ppm)中,向电解液中添加碘化胆碱,添加量为0.01 mol/L,所述电解液添加剂的结构式见图5;
[0068]
用该电解液组装成锂空气电池。其他步骤同实施例1。
[0069]
实施例3
[0070]
在充满氩气的手套箱(水分<0.1ppm,氧分<0.1ppm)中,向电解液中添加二苯基碘化碘鎓,添加量为0.1mol/L,所述电解液添加剂的结构式见图5;
[0071]
用该电解液组装成锂空气电池。其他步骤同实施例1。
[0072]
实施例4
[0073]
在充满氩气的手套箱(水分<0.1ppm,氧分<0.1ppm)中,向电解液中添加1-甲基-3-丙基碘化咪唑鎓,添加量为0.3 mol/L,所述电解液添加剂的结构式见图5;
[0074]
用该电解液组装成锂空气电池。其他步骤同实施例1。
[0075]
实施例5
[0076]
在充满氩气的手套箱(水分<0.1ppm,氧分<0.1ppm)中,向电解液中添加三甲基碘化亚砜,添加量为0.6 mol/L,所述电解液添加剂的结构式见图5;
[0077]
用该电解液组装成锂空气电池。其他步骤同实施例1。
[0078]
实施例6
[0079]
在充满氩气的手套箱(水分<0.1ppm,氧分<0.1ppm)中,向电解液中添加三甲基溴化亚砜,添加量为0.8 mol/L,所述电解液添加剂的结构式见图5;
[0080]
用该电解液组装成锂空气电池。其他步骤同实施例1。
[0081]
实施例7
[0082]
在充满氩气的手套箱(水分<0.1ppm,氧分<0.1ppm)中,向电解液中添加三甲基氯化亚砜,添加量为1 mol/L,所述电解液添加剂的结构式见图5;
[0083]
用该电解液组装成锂空气电池。其他步骤同实施例1。
[0084]
实施例8
[0085]
制备基础电解液:电解液选用四乙二醇二甲醚(含水量10ppm)和双三氟甲烷磺酰亚胺锂(含水量50ppm)的混合体系,在四乙二醇二甲醚中加入双三氟甲烷磺酰亚胺锂,进行搅拌并确认完全溶解,得到基础电解液,其中双三氟甲烷磺酰亚胺锂为1 mol/L;
[0086]
制备锂铜电池用电解液:在充满氩气的手套箱(水分<0.1ppm,氧分<0.1ppm)中,向基础电解液中添加三乙基碘代硫(含水量10ppm),添加量为0.05 mol/L,所述电解液添加剂的结构式见图5;
[0087]
组装电池:锂铜电池的正极活性材料为铜箔,负极为直径12mm的圆形金属锂片。锂铜电池的组装可以包括:例如扣式电池:电池壳为2025型,负极壳开口向上,平放于面板上;将弹簧片置入负极壳;夹取垫片放于弹簧片上,再夹取锂片(直径12mm)放于垫片正中;夹取隔膜覆盖锂片,用移液器滴100 ul电解液于隔膜上;夹取铜箔置于隔膜正中,塑料镊子夹取正极壳覆盖,用纽扣电池封装机压制完成。得到扣式锂铜电池,电解液在扣电中的添加量为100ul;选用含有双功能电解液添加剂的电解液组装的锂-铜电池作为实施例8,选用不含电解液添加剂的常规电解液组装的锂-铜电池作为比较例2。
[0088]
图3示出实施例8电解液添加三乙基碘代硫电解液添加剂与对比例2电解液未添加三乙基碘代硫电解液添加剂的锂铜半电池循环性能比较,从结果可看出加入添加剂的电解液用于锂铜半电池的库伦效率大大改善,其循环稳定性也更优异,在80圈之后库伦效率依然高达87%,而未含添加剂的锂铜半电池库伦效率波动非常明显,且在80圈之后,库伦效率只有50%。

权利要求书

[权利要求 1]
一种锂空气电池用或锂铜电池用电解液,其特征在于,所述电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂,所述添加剂为由卤素离子和有机阳离子构成的离子型有机卤素化合物,所述添加剂在所述电解液中的摩尔浓度为0.01-1 mol/L。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的锂空气电池用或锂铜电池用电解液,其特征在于,所述添加剂选自结构式为式(1)-式(9)所示的化合物中的至少一种,

其中,X1、X2、X3、X4、X5、X6、X71、X72、X73、X8、X9各自独立地选自氟、氯、溴、碘中的一种;R1、R2、R3各自独立地选自氢、C1~12烷基、苯基、C1~C12烷氧基、苄基、羟基、氨基、C3~C12环氧基、脲基、乙烯酰氧基、巯基、硫基、硝基、哌啶、咪唑、亚砜中的一种;Y为氮、硫、钒、碘、铂中的一种。
[权利要求 3]
根据权利要求1或2所述的锂空气电池用或锂铜电池用电解液,其特征在于,所述有机溶剂为乙二醇二甲基醚、二乙二醇二甲基醚、三乙二醇二甲基醚、二甲基亚砜、四乙二醇二甲基醚、乙腈、四氢呋喃、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的至少一种。
[权利要求 4]
根据权利要求1至3中任一项所述的锂空气电池用或锂铜电池用电解液,其特征在于,所述锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、双草酸硼酸锂中的至少一种。
[权利要求 5]
根据权利要求1至4中任一项所述的锂空气电池用或锂铜电池用电解液,其特征在于,所述锂盐在所述电解液中的摩尔浓度为0.5-4 mol/L。
[权利要求 6]
根据权利要求1至5中任一项所述的锂空气电池用或锂铜电池用电解液,其特征在于,所述有机溶剂的含水量小于等于10ppm。
[权利要求 7]
根据权利要求1至6中任一项所述的锂空气电池用或锂铜电池用电解液,其特征在于,所述锂盐的含水量小于等于50ppm。

附图