一种锂氟化碳电池的制作方法

20％。
14.优选的，氟醚化合物为1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚。
15.进一步的，锂盐为libf4、lipf6、liasf6、liclo4、libob、lidfob、lifsi、litfsi、lich3so3中的一种或多种。
16.进一步的，电解液中锂盐的浓度为0.8m-1.3m。优选的，锂盐中电解液的浓度为0.8-1.2m。
17.进一步的，碳酸酯为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的一种或多种；碳酸酯的质量为溶剂质量的5％-50％。优选的，碳酸酯的质量为溶剂总质量的10％-45％。
18.进一步的，腈类化合物为乙腈、丙腈和丁腈中的一种或多种，腈类化合物的质量为溶剂质量的10％-30％。优选的，腈类化合物的质量为溶剂总质量的15％-25％。
19.进一步的，正极包括氟化碳活性材料，氟化碳活性材料中氟的质量百分含量为30％-80％。优选的，氟化碳活性材料中氟的质量百分含量为55％-80％。优选的，氟化碳活性材料中氟的质量百分含量为55％-70％。
20.进一步的，正极包括氟化碳活性材料，氟化碳活性材料的bet比表面为200m2/g-350m2/g。优选的，氟化碳活性材料的bet比表面积为250m2/g-300m2/g。
21.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
22.本发明提供的一种锂氟化碳电池，电池中的电解液与氟化碳电极材料具有很好的相容性，能够充分的浸润氟化碳电极材料，从而有效提高氟化碳电极材料的导电性，减低电池的内阻，改善锂氟化碳电池的大电流放电性能。
具体实施方式
23.下面将结合本发明中的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
24.实施例1
25.(1)电解液的制备：将碳酸丙烯酯(pc)、乙腈(an)、二乙二醇二甲醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚按照质量比45:20:25:10混合，然后加入四氟硼酸锂(libf4)至四氟硼酸锂的浓度为1m，得到电解液。
26.(2)锂氟化碳电池的制备
27.按90:5:5的质量比混合氟化碳活性材料、石墨和粘结剂聚偏二氟乙烯(pvdf)将混合后的原料在氮气气氛下烧结，然后将它们分散在n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)中得到正极浆料，其中氟化碳活性材料中氟的质量百分含量为60％，氟化碳活性材料的bet比表面积为300m2/g。将正极材料涂布于铝箔集流体上，碾压、干燥后剪切成直径12mm的圆片，作为纽扣式电池正极材料，隔膜采用celgard 2400型隔膜，负极材料采用直径16mm、厚度0.4mm的锂片，电解液用量为0.75μl/mg。
28.(3)锂氟化碳电池样品的性能测定
29.采用蓝电电池测试系统直接测试电池容量，30℃、-40℃的电池性能在高低温烘箱
中进行。电池容量直接通过电池测试仪读出，电池的高倍率性能下容量保持率η
0.5c
通过以下公式计算而出：
[0030][0031]
式中，η
0.5c
表示0.5c倍率下容量保持率，c
0.5c
表示0.5c倍率下电池容量，c
0.1c
表示0.1c倍率下电池容量。
[0032]
电池在-40℃容量保持率η-40℃
通过以下公式计算而出：
[0033][0034]
式中，η-40℃
表示-40℃条件下容量保持率，c-40℃
表示条件下电池容量，c
30℃
表示30℃条件下电池容量。
[0035]
电池厚度膨胀率(％)＝(n小时后的厚度-初始厚度)/初始厚度
×
100％。测试得到的电池的电化学性能数据见表1。
[0036]
实施例2
[0037]
电解液的制备：将碳酸丙烯酯(pc)、二乙二醇二甲醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚按照质量比45:45:10混合，然后加入四氟硼酸锂(libf4)至四氟硼酸锂的浓度为1m，得到电解液。
[0038]
锂氟化碳电池的制备过程和锂氟化碳电池样品的性能测定与实施例1相同，测试得到的电池的电化学性能数据见表1。
[0039]
对比例1
[0040]
电解液的制备：将碳酸丙烯酯(pc)、乙二醇二甲醚按照质量比45:55混合，然后加入四氟硼酸锂(libf4)至四氟硼酸锂的浓度为1m，得到电解液。
[0041]
锂氟化碳电池的制备过程和锂氟化碳电池样品的性能测定与实施例1相同，测试得到的电池的电化学性能数据见表1。
[0042]
表1实施例1-2以及对比例1所制备的电池性能测试结果
[0043][0044]
由表1中的测试数据可知，实施例2与对比例1相比电解液中增加了1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚，实施例2中的锂氟化碳电池的电化学性能优于对比例1中锂氟化碳电池的电化学性能。说明在电解液中同时存在第一醚类化合物和第二醚类化合物时，
所制备氟化碳电池的电化学性能优于仅在电解液中加入第一醚类化合物的氟化碳电池。实施例1中所制备的电解液与实施例2相比增加了乙腈，实施例1中所制备电池的电化学性能由于实施例2中的电池。可见本发明提供的电解液中在第一醚类化合物和第二醚类化合物存在的基础上加入乙腈可以进一步提高锂氟化碳电池的电化学性能。
[0045]
实施例3
[0046]
电解液的制备：将碳酸丙烯酯(pc)、乙腈(an)、二乙二醇二甲醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚按照质量比45:20:30:5混合，然后加入四氟硼酸锂(libf4)至1m，得到电解液。
[0047]
锂氟化碳电池的制备过程和锂氟化碳电池样品的性能测定与实施例1相同，测试得到的电池的电化学性能数据见表2。
[0048]
实施例4
[0049]
电解液的制备：将碳酸丙烯酯(pc)、乙腈(an)、二乙二醇二甲醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚按照质量比45:20:26:9混合，然后加入四氟硼酸锂(libf4)至1m，得到电解液。
[0050]
锂氟化碳电池的制备过程和锂氟化碳电池样品的性能测定与实施例1相同，测试得到的电池的电化学性能数据见表2。
[0051]
实施例5
[0052]
电解液的制备：将碳酸丙烯酯(pc)、乙腈(an)、二乙二醇二甲醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚按照质量比45:20:23:12混合，然后加入四氟硼酸锂(libf4)至1m，得到电解液。
[0053]
锂氟化碳电池的制备过程和锂氟化碳电池样品的性能测定与实施例1相同，测试得到的电池的电化学性能数据见表2。
[0054]
实施例6
[0055]
电解液的制备：将碳酸丙烯酯(pc)、乙腈(an)、二乙二醇二甲醚：1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚按照质量比45:20:15:20混合，然后加入四氟硼酸锂(libf4)至1m，得到电解液。
[0056]
锂氟化碳电池的制备过程和锂氟化碳电池样品的性能测定与实施例1相同，测试得到的电池的电化学性能数据见表2。
[0057]
实施例7
[0058]
电解液的制备：将碳酸丙烯酯(pc)、乙腈(an)、二乙二醇二甲醚：1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚按照质量比45:20:10:25混合，然后加入四氟硼酸锂(libf4)至1m，得到电解液。
[0059]
锂氟化碳电池的制备过程和锂氟化碳电池样品的性能测定与实施例1相同，测试得到的电池的电化学性能数据见表2。
[0060]
表2实施例3-7所制备的电池性能测试结果
[0061][0062]
由表2中的测试数据可知，当电解液中氟醚的含量为9％-20％时，锂氟化碳电池的电化学性能最为优异，当氟醚的含量低于9％或大于20％时，锂氟化碳电池性能有劣化的趋势。
[0063]
实施例8
[0064]
在实施例1的基础上设置实施例8，实施例8与实施例1的区别在于采用氟的质量百分含量为30％的氟化碳作为氟化碳锂电池的正极材料的活性材料。其余特征与实施例1相同。锂氟化碳电池的制备过程和锂氟化碳电池样品的性能测定与实施例1相同，测试得到的电池的电化学性能数据见表3。
[0065]
实施例9
[0066]
在实施例1的基础上设置实施例9，实施例9与实施例1的区别在于采用氟的质量百分含量为40％的氟化碳作为氟化碳锂电池的正极材料的活性材料。其余特征与实施例1相同。锂氟化碳电池的制备过程和锂氟化碳电池样品的性能测定与实施例1相同，测试得到的电池的电化学性能数据见表3。
[0067]
实施例10
[0068]
在实施例1的基础上设置实施例10，实施例10与实施例1的区别在于采用氟的质量百分含量为55％的氟化碳作为氟化碳锂电池的正极材料的活性材料。其余特征与实施例1相同。锂氟化碳电池的制备过程和锂氟化碳电池样品的性能测定与实施例1相同，测试得到的电池的电化学性能数据见表3。
[0069]
实施例11
[0070]
在实施例1的基础上设置实施例11，实施例11与实施例1的区别在于采用氟的质量百分含量为65％的氟化碳作为氟化碳锂电池的正极材料的活性材料。其余特征与实施例1相同。锂氟化碳电池的制备过程和锂氟化碳电池样品的性能测定与实施例1相同，测试得到的电池的电化学性能数据见表3。
[0071]
实施例12
[0072]
在实施例1的基础上设置实施例12，实施例12与实施例1的区别在于采用氟的质量百分含量为70％的氟化碳作为氟化碳锂电池的正极材料的活性材料。其余特征与实施例1相同。锂氟化碳电池的制备过程和锂氟化碳电池样品的性能测定与实施例1相同，测试得到的电池的电化学性能数据见表3。
[0073]
实施例13
[0074]
在实施例1的基础上设置实施例13，实施例13与实施例1的区别在于采用氟的质量百分含量为80％的氟化碳作为氟化碳锂电池的正极材料的活性材料。其余特征与实施例1相同。锂氟化碳电池的制备过程和锂氟化碳电池样品的性能测定与实施例1相同，测试得到的电池的电化学性能数据见表3。
[0075]
对比例2
[0076]
在实施例1的基础上设置对比例2，对比例2与实施例1的区别在于采用氟的质量百分含量为20％的氟化碳作为氟化碳锂电池的正极材料的活性材料。其余特征与实施例1相同。锂氟化碳电池的制备过程和锂氟化碳电池样品的性能测定与实施例1相同，测试得到的电池的电化学性能数据见表3。
[0077]
对比例3
[0078]
在实施例1的基础上设置对比例3，对比例3与实施例1的区别在于采用氟的质量百分含量为90％的氟化碳作为氟化碳锂电池的正极材料的活性材料。其余特征与实施例1相同。锂氟化碳电池的制备过程和锂氟化碳电池样品的性能测定与实施例1相同，测试得到的电池的电化学性能数据见表3。
[0079]
表3实施例8-13以及对比例2-3所制备的电池性能测试结果
[0080][0081]
由表1和表3中的测试数据可知，当氟化碳活性材料中氟的含量为30％-80％时，其组装成锂氟化碳电池的电化学性能要优于氟的含量为20％和90％的氟化碳活性材料组装成的电池。优选的，当氟化碳活性材料中氟的百分含量为55％-70％时，锂氟化碳电池的电
300m2/g时，锂氟化碳电池的电化学性能最好。当氟化碳活性材料的比表面积较小时，材料的活性位点少，化学反应活性低，电池性能劣化；当比氟化碳活性材料表面积大时，氟化碳活性材料消耗电解液多，从而增加更多的副反应，影响电池性能。
[0095]
综上所述，本发明针对氟化碳/锂一次电池的特殊性设计了一种电解液，本发明中提供的电解液通过各组分之间的协同作用可以与氟化碳材料有效配合，从而完善氟化碳/锂电池在大电流放电下的性能并提高锂氟化碳电池在低温下的容量以及高温状态下的性能。
[0096]
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。