曲线 图；
[0040] 图5为实施例化i/LiCo化电池在不燃性憐酸醋电解液中的充放电曲线图。
【具体实施方式】
[0041 ]下面所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明的保护范围。
[0042] 实施例1:不燃性憐酸醋电解液的配制
[0043] 不燃性憐酸醋溶剂W憐酸Ξ甲醋（TMP)、憐酸Ξ乙醋（TEP)、甲基麟酸二甲醋 (DMMP)、乙基麟酸二乙醋（DEEP)、甲基憐酸二Ξ氣乙醋（TFMP)、乙基憐酸二Ξ氣乙醋 (TFEPKS氣乙基憐酸醋(TFP)为例。
[0044] 在氣气手套箱中（氧值小于lOppm)，配制含0.8M LiPFs的不燃性憐酸醋电解液，其 中含0-20%的添加剂(FEC(氣代碳酸乙締醋），EC(碳酸乙締醋），DME化二醇二甲酸），EMC (碳酸甲乙醋），VC(碳酸亚乙締醋），LiF0S(全氣辛烧横酸裡），TEAF0S(四乙锭全氣辛烧横酸 盐)等），并用于可燃性和电化学性能测试。
[0045] 实施例2:裡离子电池的装配
[0046] 本发明的裡离子电池由上述电解液、正极、负极和隔膜构成，其中，构成正极的活 性物质可 W 是LiMn2〇4，LiCo〇2，Li [ Lio. uNio. 304Mn0.日册]〇2 等。
[0047] 负极W铜锥为例。
[004引将正极活性材料化1防02心111204心山0.13化0.3041110.566]〇2)、聚偏氣乙締。￥〇尸） 的N-甲基化咯烧酬(4%质量分数)及Super P和乙烘黑按质量比80:8:6:6混合，使用N-甲基 化咯烧酬调浆后，涂到侣锥上，真空干燥后裁出相应尺寸(~0.5cm2)的膜待用。
[0049]在氣气手套箱中（氧值小于lOppm)中组装2016型半电池进行测试，均采用恒流充 放电模式，W50mA 的电流密度充放电。
[00加]实施例3
[0051]将配制好的憐(麟）酸醋电解液进行点燃测试，WTMP为例，配制含0.8M LiPFs和 10%FEC的TMP电解液用于燃烧实验，结果如图1所示。从图1中可W看到碳酸醋电解液极易 燃烧，而TMP电解液完全点不燃，具有很高的安全性。
[0化2] 实施例4
[OOM] W含0.8M LiPF6和10 %阳C的TEP溶剂为电解液，W LiCo〇2为正极、Cu锥为负极，并 装配LiCo〇2/Li电池。于LAND电池测试仪上，静置六小时后，W50mA 的电流密度充放电测 试，电压范围3-4.25V。
[0054] LiCo〇2/Li电池在电解液中的充放电曲线图如图2所示。由图2可见，LiCo〇2/Li电池 电池首周放电比容量为143mAh g-1，库仑效率为93%，与在通常碳酸醋电解液中的性能相 近。
[0化5] 实施例5
[0056] W含0.8M LiPF6、5%阳C和5%DME的DMMP溶剂为电解液，WLiMn2〇4为正极、Cu锥为 负极，并装配LiMn2〇4/Li电池。于LAND电池测试仪上，静置六小时后，W50mA 的电流密度 充放电测试，电压范围3-4.3V。
[0化7] LiMn2〇4/Li电池在电解液中的充放电曲线图如图3所示。由图3可见，LiMn2〇4/Li电 池电池首周放电比容量为104mAh g-1，库仑效率为80%，与在通常碳酸醋电解液中的性能 相近。
[0化引实施例6
[0化9] W含0.8M LiPF6、5%VC和5%EMC的TMP溶剂为电解液，WLi[Li0.i3Ni0.304Mn0.566]〇2 为正极、Cu锥为负极，并装配Li[Li0.i3Ni0.304Mn0.566]〇2/Li电池。于LAND电池测试仪上，静置 六小时后，W 30mA 的电流密度充放电测试，电压范围2-4.8V。
[0060] Li[Lio.i3Nio.304Mn0.566]〇2/Li电池在电解液中的充放电曲线图如图4所示。由图4可 见，Li[Li0.i3Ni0.304Mn0.566]〇2/Li电池电池首周放电比容量为ISlmAh g-1，表现出了高的放 电容量。
[0061 ] 实施例7
[0062] W含0.8M LiFSI、5%FEC和5%VC的TFP溶剂为电解液，WLiMn2〇4为正极、Cu锥为负 极，并装配LiMn2〇4/Li电池。于LAND电池测试仪上，静置六小时后，W50mA 的电流密度充 放电测试，电压范围3-4.3V。
[00创 LiMn204/Li电池电池首周放电比容量为106mAh g-1，库仑效率为86%，与在通常碳 酸醋电解液中的性能相近。
[0064] 实施例8
[00化]W含0.8M LiTFSI、2%VC和8%VECW及l%LiB0B的TMP溶剂为电解液，WLiCo〇2为 正极、Cu锥为负极，并装配LiCo化/Li电池。于LAND电池测试仪上，静置六小时后，W50mA 的电流密度充放电测试，电压范围3-4.25V。
[0066] 11(：〇〇2/^电池电池首周放电比容量为1481114}1邑-1，库仑效率为95.6%，与在通常 碳酸醋电解液中的性能相近。
[0067] W上所掲露的仅为本发明一种较佳实施例而已，不能W此来限定本发明权利要求 保护的范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明的涵盖的范围。
【主权项】
1. 一种不燃性电沉积裡电池，包括正极、负极、隔膜和不燃性电解液，其特征在于： 所述的正极通过W下方式得到：将正极活性物质、导电材料和粘接剂混合后用N-甲基 化咯烧酬调浆，涂到金属锥上，真空干燥后裁成相应尺寸； 所述的负极为锥状或网状导电金属； 所述的不燃性电解液由不燃性憐酸醋、添加剂和裡盐组成； 所述的添加剂为成膜添加剂、促沉积添加剂、促进金属裡沉积和枝晶平整化的添加剂、 提高电导率降低粘度的添加剂中的一种或几种的混合物； 所述的不燃性憐酸醋的结构式为式中，R为F、C1、化中的一种或几种单取代或多取代的面代烷基或面代烷氧基； 化、R細同或不同，Ri、R2为F、Cl、Br中的一种或几种单取代或多取代的面代烷基。2. 根据权利要求1所述的不燃性电沉积裡电池，其特征在于： 所述的正极活性物质为LiCo化、LiFeP化、LiMm化、立元材料或富裡材料； 所述的导电材料为乙烘黑、Surper P、石墨、碳纳米管或石墨締； 所述的粘接剂为聚偏氣乙締或聚四氣乙締。3. 根据权利要求1所述的不燃性电沉积裡电池，其特征在于:所述的导电金属为铜、裡、 铁、儀或铁。4. 根据权利要求3所述的不燃性电沉积裡电池，其特征在于:所述的导电金属上修饰有 聚环氧乙烧、聚丙締酸醋、聚苯胺、聚化咯、聚嚷吩、石墨締、碳纤维、Al、Sn、Sb、Al2〇3、Sn^、 訊 02、LiN、Lil4MGe04、LiTi2P30l2、Li2S-P2S5或LiP0N。5. 根据权利要求1所述的不燃性电沉积裡电池，其特征在于:所述的隔膜为聚締控微孔 膜。6. 根据权利要求1所述的不燃性电沉积裡电池，其特征在于： 所述的成膜添加剂为碳酸乙締醋、亚硫酸乙締醋、氣代碳酸乙締醋、氯代碳酸乙締醋、 碳酸亚乙締醋、乙締基碳酸醋中的一种或几种的混合物； 所述的提高电导率降低粘度的添加剂为碳酸二乙醋、碳酸甲乙醋、碳酸二甲醋、乙二醇 二甲酸中的一种或几种的混合物. 所述的促进金属裡沉积和枝晶平整化的添加剂为聚乙二醇二甲酸、全氣辛烧横酸裡、 四乙锭全氣辛烧横酸盐中的一种或几种的混合物； 所述的裡盐为11口尸6、^8尸4、^(：1〇4、^則(：的5〇2)2、^則尸5〇2)2、^808中的一种或几种的 混合物。7. 根据权利要求1所述的不燃性电沉积裡电池，其特征在于:所述的不燃性电解液中， 不燃性憐酸醋的体积百分数为50% W上，添加剂的体积百分数为0~50%，裡盐的浓度为 0.5~5mol/L。8. 权利要求1至7任一项所述的不燃性电沉积裡电池作为储能电源的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种高比能量的不燃性电沉积锂电池，该电池体系采用一种或一种以上的不燃性磷酸酯或膦酸酯（RP(O)OR1OR2）作为不燃性电解液溶剂，电解液中加入锂盐和添加剂，正极采用LiCoO2、LiMn2O4、Li[Li0.13Ni0.304Mn0.566]O2等，负极采用导电金属作为基体。在电池充电过程中，锂离子从正极材料中脱出进入电解液，再通过电解液达到负极，并经过电沉积反应以金属锂形式沉积于负极表面；在电池放电过程中，负极金属锂失去电子以锂离子形式回到电解液中，而电解液中的锂离子同时嵌入到正极材料的晶体结构中，从而实现了可逆的能量转化。本发明基于不可燃烧性的磷酸酯电解液和高容量的电沉积锂电极，可实现高安全、高比能量的锂电池体系。
【IPC分类】H01M10/058, H01M10/0567, H01M10/0569, H01M4/38
【公开号】CN105655649
【申请号】
【发明人】曹余良, 杨汉西, 曾子琪, 江晓宇, 艾新平
【申请人】武汉大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年3月30日