一种磷酸锰铁锂适配的电解液及电池的制作方法

本发明涉及锂离子电池，具体涉及一种磷酸锰铁锂适配的电解液及电池。

背景技术：

1、磷酸铁锂电池具有低成本、高安全、长寿命的等优势，在储能和动力电池领域已经大规模应用。磷酸铁锂电池的能量密度也慢慢逼近极限，所以行业也将目光转向了磷酸锰铁锂，其更高的电压平台能提升电池的能量密度。

2、但是磷酸锰铁锂中锰容易溶出在电解液中，迁移沉积到负极表面，造成循环恶化，甚至锰枝晶刺穿隔膜引起内短路安全问题。

3、目前改善磷酸锰铁锂电池中锰溶出的方法，主要是磷酸锰铁锂材料合成端。通过材料不同合成工艺、表面包覆碳层和离子导体材料。这些措施在实际的电池中对锰溶出的改善作用不明显，锰的溶出特性在本质上不能改变。

技术实现思路

1、本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种磷酸锰铁锂适配的电解液。

2、本发明的技术解决方案如下：

3、一种磷酸锰铁锂适配的电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，其中添加剂包括锰离子络合剂。

4、作为本发明的优选方案，所述锰离子络合剂的添加量占比电解液总质量的0.5-5％。

5、作为本发明的优选方案，所述锰离子络合剂的添加量占比电解液总质量的2％。

6、作为本发明的优选方案，所述锰离子络合剂包括乙二胺四乙酸(edta)、1,2-环己二胺四乙酸(dcyta)、二亚乙基三胺五乙酸(dtpa)、乙二醇双四乙酸(egta)、羟乙基乙二胺三乙酸(hedta)、乙二胺、柠檬酸铵中的至少一种。

7、作为本发明的优选方案，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯。

8、作为本发明的优选方案，所述锂盐包括双氟磺酰亚胺锂盐和六氟磷酸锂。

9、所述添加剂还包括：碳酸亚乙烯酯、1,3丙烷磺酸内酯、硫酸乙烯酯、二氟磷酸锂以及三(三甲基硅基)磷酸酯。

10、本发明还公开了一种磷酸锰酸铁锂电池，包括如上任一所述的电解液。

11、本发明的有益效果是：

12、本发明通过在添加剂中加入锰离子络合剂，能够与mn离子形成络合物，起到捕捉溶出的锰离子的作用，达到正极侧的锰溶出动态平衡，限制进一步溶出；锰的络合物也能防止锰金属离子在负极的沉积和堆积，保持负极sei的良好，从而提升电芯的循环和安全特性。

技术特征：

1.一种磷酸锰铁锂适配的电解液，其特征在于，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，其中添加剂包括锰离子络合剂。

2.根据权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂适配的电解液，其特征在于，所述锰离子络合剂的添加量占比电解液总质量的0.5-5％。

3.根据权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂适配的电解液，其特征在于，所述锰离子络合剂的添加量占比电解液总质量的2％。

4.根据权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂适配的电解液，其特征在于，所述锰离子络合剂包括乙二胺四乙酸、1,2-环己二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、乙二醇双四乙酸、羟乙基乙二胺三乙酸、乙二胺、柠檬酸铵中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂适配的电解液，其特征在于，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯。

6.根据权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂适配的电解液，其特征在于，所述锂盐包括双氟磺酰亚胺锂盐和六氟磷酸锂。

7.根据权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂适配的电解液，其特征在于，所述添加剂还包括：碳酸亚乙烯酯、1,3丙烷磺酸内酯、硫酸乙烯酯、二氟磷酸锂以及三(三甲基硅基)磷酸酯。

8.一种磷酸锰酸铁锂电池，其特征在于，包括如权利要求1-7任一所述的电解液。

技术总结
本发明公开了一种磷酸锰铁锂适配的电解液及电池，涉及锂电池技术领域，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，其中添加剂包括锰离子络合剂，其中所述锰离子络合剂的添加量占比电解液总质量的0.5‑5％；所述锰离子络合剂包括乙二胺四乙酸、1,2‑环己二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、乙二醇双四乙酸、羟乙基乙二胺三乙酸、乙二胺、柠檬酸铵中的至少一种。本发明通过在添加剂中加入锰离子络合剂，能够与Mn离子形成络合物，起到捕捉溶出的锰离子的作用，达到正极侧的锰溶出动态平衡，限制进一步溶出；锰的络合物也能防止锰金属离子在负极的沉积和堆积，保持负极SEI的良好，从而提升电芯的循环和安全特性。

技术研发人员：孙玉龙,何涛斌,周鹏,白科,徐小明,姚海飞,杨巧妹
受保护的技术使用者：江西安驰新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23