CN1141750C - 一种含锂加成化合物的锂离子电解质 - Google Patents
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Abstract
本发明属制造锂电池、电化学超级电容器、电化学传感器及电致变色器件技术领域。提供一种以锂加成化合物为导电相的电解质。本发明的含锂加成化合物的锂离子电解质由锂盐和直链或环状结构中含酰胺官能团的有机化合物两类组分构成，也可再加入有机溶剂后由三类组分构成。
Description
技术领域
本发明属于电解质技术领域，特别是制造锂电池，电化学超级电容器，电化学传感器以及电致变色器件的技术领域。
背景技术
锂电池，超级电容器，电化学传感器以及电致变色器件中广泛使用含有机溶剂的液体电解质。液体电解质的优点是电导率高，但是由于含易燃，易挥发的有机溶剂，存在安全隐患，特别是在大功率工作的条件下尤为突出。目前锂电池和超级电容器的重要发展方向之一为混合动力汽车(HEV)和电动车(EV)。与目前便携式电子产品中使用的锂离子电池及电化学超级电容器相比，车用电池及电容器在安全性、价格及操作温度范围等方面有更高的要求(文献1，Robert F.Nelson，Powerrequirements for batteries in hybrid electric vehicles.Journalof Power Sources，91(2000)，2-26)。
目前，商业锂离子电池中所用的含有机溶剂的液体电解质主要为含1摩尔六氟磷酸锂，体积比为1∶1的乙烯碳酸酯和二乙基碳酸酯。这些有机溶剂本身是可燃的，同时在充放电中释放出可燃气体，在过充过放中产生的大量热也会加速这些气体的产生，导致电池内压增高，气液泄露，甚至起火爆炸。另外，现在的电解质体系由于其凝固点较高(零下20度)，在低温下的电导率急剧下降，因此电池的低温性能不佳。同时还存在价格较高的缺点。这些问题制约了大功率电池及电容器的发展。
虽然固体电解质可以避免上述的安全隐患，不存在泄漏的问题，但其室温电导率较低，与电极材料的界面电阻较大，仍无法实现大规模实用化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种比目前的液体电解质更安全的以锂加成化合物作为导电相的电解质。锂加成化合物电解质由有机化合物和锂盐混合后制得，形成的物质在室温下为液态。而作为原料的有机化合物及锂盐本身在室温下均为固体，具有较高的熔点。所选的有机化合物为含酰胺官能团的有机化合物。所选的锂盐阳离子与阴离子缔合能较低。当所述的锂盐和有机化合物混合后，其羰基和锂离子作用，缺电子的胺基与阴离子作用，将锂盐分解形成锂加成化合物。因此原始物质的晶态结构被破坏，得到的锂加成化合物由于阴阳离子与有机化合物之间以及形成的锂加成化合物络合分子之间相互作用不是很强，无法在室温下形成有序的晶体结构，因而在室温下保持液态，这种保持液态的机制类似于离子液体或室温熔盐(文献2，K.R.Seddon，Ionic liquid for cleantechnology，J.Chem.Tech.Biotechnol.68，351-356，1997)。
本发明的含有锂加成化合物的电解质具有良好的化学和电化学稳定性。锂加成化合物电解质具有一定的粘度和流动性，其离子电导率比固体聚合物电解质高，由于具有流动性，可以填充到隔膜的微孔，隔膜与电极界面的空隙以及电极活性物质的粉末颗粒之间，使隔膜与电极，活性物质之间与电解质完整接触，从而减小了电解质与电极界面的阻抗及电池内阻，有利于大电流充放电。同时所选的有机化合物不仅不易燃烧，而且具有阻燃性。形成的锂加成化合物不易挥发。而且该类电解质制备工艺简单，能和目前的锂离子电池，含有机电解质的电容器，传感器及电致变色器件兼容，特别适合于车用二次锂离子电池及超级电容器。
本发明所用的用于制备锂加成化合物电解质的各组分材料包括：
1)锂盐：占所有组分总质量的3％-60％；它们可以是LiPF6，
LiN(CF3SO2)2，LiCF3SO3，LiCl，LiBr，LiI，LiF，LiClO4，LiBF4，
LiAsF6，LiAlCl4及其它磺酸类锂盐。
2)直链或环状结构中含酰胺官能团的有机化合物：例如具有如下
结构式：及
其中取代官能团R1，R2，R3，R4可以为H，甲基，乙基，苯基，三氟甲基。可以相同，也可以不同，典型的有机化合物如二甲基甲酰胺，尿素，甲基脲，二甲基脲，四甲基脲，乙酰乙酰苯胺，N-甲基乙酰胺，三氟乙酰苯胺，己内酰胺，吡咯烷酮等。
3)有机溶剂：本发明所提出的锂加成化合物电解质可以直接由前
述两种组分形成锂加成化合物，作为锂离子电解质直接使用。
但加入有机溶剂后，仍然可以作为锂离子电解质。本发明允许
加入体积含量在70％以下的有机溶剂，形成含锂加成化合物的
电解质。这样得到的电解质与商业上使用的普通液体电解质相
比，其电导率相当，电化学稳定性及热稳定性提高，而易燃性
下降。可以添加的有机溶剂包括表达式为R’OCOOR″的直链或环
状有机碳酸酯，R’及R″为独立的1到4个碳原子的烷基，
如乙烯碳酸酯，丙烯碳酸酯，二乙基碳酸酯，二甲基碳酸酯，
丁内酯等以及表达式为R’OR″的醚类，如二甲氧基乙烷，二乙
氧基乙烷等，二，六环氧己烷，二，五环氧戊烷等。
本发明的锂加成化合物电解质的制备方法较为简单，所用原料均为已有的化学试剂。具体如下：将所选的直链或环状结构中含酰胺官能团的有机化合物与锂盐在干燥气氛或惰性气氛下按一定比例混合后加热至熔态后冷却即得锂加成化合物。在所得的锂加成化合物中加入经过干燥后蒸馏提纯的有机溶剂即为含锂加成化合物的电解质。
本发明由于使用锂加成化合物电解质替代液体电解质，具有安全性好，挥发性低，对环境无污染，电导率较高，制造工艺简单，价格便宜等优点。本发明的含有锂加成化合物的电解质可以用于锂电池，电化学超级电容器，电化学传感器，电致变色器件中。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步叙述：
图1为使用本发明的含锂加成化合物的电解质的模拟电池的示意图。其中：1为阳极引线，2为不锈钢密封螺帽(和阴极连接)，3为聚四氟乙烯螺母，4为不锈钢钢柱，5为聚四氟乙烯内衬，6为不锈钢筒(和阳极连接)，7为铝箔，8为阴极活性材料，9为浸渍锂加成化合物电解质的隔膜，10为阳极活性材料，11为铜箔，12为阴极引线。
具体实施方式
实施例1
将LiClO4与乙酰乙酰苯胺干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量40g LiClO4及85g乙酰乙酰苯胺于烧杯中，缓慢加热到80℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为12℃，玻璃化转变温度为-5℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.1mS/cm。用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5Vvs.Li/Li+。发现在高于4.3V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。
实验锂电池的组装如下：
将LiCoO2粉料、碳黑(粒度1000nm)、偏氟乙烯一六氟丙烯共聚物(PVDF-HPF Copolymer)的二甲基甲酰胺(DMF)溶液混合，在常温常压下制成均一的复合浆料，将浆料均匀涂敷在作为集流体的铝箔(厚度15um)上，然后在160℃下烘干，所得薄膜厚度在5-40um，在1MPa×1cm2压力下压紧，继续在160℃下烘12小时。烘干后的极片中，LiCoO2占总涂敷物的85wt％，共聚物占5wt％碳黑占10wt％。然后将所得极片裁剪成面积为1cm2的圆片作为阴极。
将MCMB(粒度15um)与聚偏氟乙烯(PVDF)的二甲基甲酰胺(DMF)溶液混合制成均一的复合浆料，然后均匀涂敷在作为集流体的铜箔(厚度20um)上。所得薄膜厚度2-20um，在160℃下烘干，在1MPa×1cm2压力下压紧，继续在160℃下烘12小时。烘干后的极片中，MCMB占总涂敷物的94wt％，聚偏氟乙烯(PVDF)占6wt％。然后将所得极片裁剪成面积为1cm2的圆片作为阳极。
将干燥后的极片移入氩气手套箱中，将PVDF-HFP多孔膜浸渍在合成的锂加成化合物电解质中4小时后，取出隔膜，放在阴极和阳极之间，再进一步滴加锂加成化合物电解质，使电极片被淹没。按附图1所示组装成实验电池。组装的电池中阴极片和阳极片上LiCoO2与MCMB的重量比为2.4-2.5∶1。
实验电池在微机控制的自动充放电仪上进行充放电循环测试。电流密度0.1mA/cm2，充电截止电压4.2V，放电截止电压2.5V。测得电池容量为根据活性物质质量计算值的60％。相关数据参见附表1。
实施例2
将LiClO4与脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiClO4及50g脲于烧杯中，缓慢加热到100℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204Netzsch测量其热性质，熔点为-15℃，玻璃化转变温度为-30℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.7mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5Vvs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例3
将LiClO4与三氟乙酰胺干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量80g LiClO4及160g三氟乙酰胺于烧杯中，缓慢加热到60℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为19℃，玻璃化转变温度为-8℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.1mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5Vvs.Li/Li+。发现在高于4.3V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例4
将LiClO4与甲基脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量30g LiClO4及90g甲基脲于烧杯中，缓慢加热到80℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204Netzsch测量其热性质，熔点为-16℃，玻璃化转变温度为-30℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.9mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5Vvs.Li/Li+。发现在高于4.3V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例5
将LiClO4与N，N’-二甲基脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiClO4及70g N，N’-二甲基脲于烧杯中，缓慢加热到80℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-21℃，玻璃化转变温度为-36℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为1.2mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5Vvs.Li/Li+。发现在高于4.3V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例6
将LiClO4与脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiClO4及40g脲于烧杯中，缓慢加热到80℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后，加入40g二乙基碳酸酯既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-25℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为4.7mS/cm.使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例7
将LiClO4与己内酰胺干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiClO4及40g己内酰胺于烧杯中，缓慢加热到60℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后，加入20g丙烯碳酸酯既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-21℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为5.6mS/cm.。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.3V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例8
将LiClO4与乙酰乙酰苯胺干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiClO4及60g乙酰乙酰苯胺于烧杯中，缓慢加热到60℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后，加入40g二，六环氧己烷既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-25℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为6.2mS/cm，使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例9
将LiAsF6与三氟乙酰胺干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量40g LiAsF6及90g三氟乙酰胺于烧杯中，缓慢加热到60℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为23℃，玻璃化转变温度为2℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.08mS/cm.。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5Vvs.Li/Li+。发现在高于4.3V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例10
将LiAsF6与脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量50g LiAsF6及60g脲于烧杯中，缓慢加热到100℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204Netzsch测量其热性质，熔点为4℃，玻璃化转变温度为-16℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.2mS/cm.。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5Vvs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例11
将LiAsF6与脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiAsF6及60g脲于烧杯中，缓慢加热到100℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后，加入140g丙烯碳酸酯既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-22℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为8.3mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例12
将LiAsF6与甲基脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量40g LiAsF6及60g甲基脲于烧杯中，缓慢加热到100℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-25℃，玻璃化转变温度为-40℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为1.1mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例13
将LiN(CF3SO2)2与脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量60g LiN(CF3SO2)2及40g脲于烧杯中，缓慢加热到100℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-34℃，玻璃化转变温度为-56℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.8mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰，在0.4V时出现还原峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例14
将LiN(CF3SO2)2与N-甲基乙酰胺干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量60g LiN(CF3SO2)2及60g N-甲基乙酰胺于烧杯中，缓慢加热到50℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-22℃，玻璃化转变温度为-37℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.9mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰，在0.4V时出现还原峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例15
将LiN(CF3SO2)2与甲基脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量40g LiN(CF3SO2)2及40g甲基脲于烧杯中，缓慢加热到80℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-37℃，玻璃化转变温度为-50℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为1.2mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例16
将LiN(CF3SO2)2与脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量40g LiN(CF3SO2)2及40g脲于烧杯中，缓慢加热到80℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后，加入20g二乙基碳酸酯既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-40℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为6.5mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.3V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例17
将LiN(CF3SO2)2与N，N’-二甲基脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量35g LiN(CF3SO2)2及45g N，N’-二甲基脲于烧杯中，缓慢加热到90℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-30℃，玻璃化转变温度为-42℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为1.3mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.3V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例18
将LiN(CF3SO2)2与四甲基脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量40g LiN(CF3SO2)2及40g四甲基脲于烧杯中，缓慢加热到40℃，使之溶解，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-18℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为1.7mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.4V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例19
将LiN(CF3SO2)2与二甲基甲酰胺干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量30g LiN(CF3SO2)2及60g二甲基甲酰胺于烧杯中，缓慢加热到50℃，使之溶解，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-30℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为2.1mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.1V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例20
将LiN(CF3SO2)2与吡咯烷酮干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiN(CF3SO2)2及20g吡咯烷酮于烧杯中，缓慢加热到60℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后，加入40g丙烯碳酸酯既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-17℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为1.2mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例21
将LiN(CF3SO2)2与己内酰胺干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiN(CF3SO2)2及20g己内酰胺于烧杯中，缓慢加热到60℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后，加入40g丙烯碳酸酯既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-19℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为3.1mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5 mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例22
将LiN(CF3SO2)2与三氟乙酰胺干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量40g LiN(CF3SO2)2及60g三氟乙酰胺于烧杯中，缓慢加热到60℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为10℃，玻璃化转变温度为-5℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.2mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5Vvs.Li/Li+。发现在高于4.3V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例23
将LiN(CF3SO2)2与乙酰乙酰苯胺干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiN(CF3SO2)2及50g乙酰乙酰苯胺于烧杯中，缓慢加热到60℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为17℃，玻璃化转变温度为2℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.1mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5Vvs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例24
将LiPF6与脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiPF6及80g脲于烧杯中，缓慢加热到60℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204Netzsch测量其热性质，熔点为-20，玻璃化转变温度为-31℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.5mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例25
将LiPF6与二甲基甲酰胺干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiPF6及80g二甲基甲酰胺于烧杯中，缓慢加热到50℃，使之溶解，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-27℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为6.0mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.1V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例26
将LiPF6与甲基脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量40g LiPF6及80g甲基脲于烧杯中，缓慢加热到60℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204Netzsch测量其热性质，熔点为-12℃，玻璃化转变温度为-23℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.6mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例27
将LiPF6与己内酰胺干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiPF6及20g己内酰胺于烧杯中，缓慢加热到60℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后，加入40g二乙基碳酸酯既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-23℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为3.9mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例28
将LiPF6与吡咯烷酮干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiPF6及40g吡咯烷酮于烧杯中，缓慢加热到60℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后，加入40g二乙基碳酸酯既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-21℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为7.7mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰，在0.4V时出现还原峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例29
将LiPF6与N，N’-二甲基脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiPF6及60g N，N’-二甲基脲于烧杯中，缓慢加热到60℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-22℃，玻璃化转变温度为-36℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为1.0mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例30
将LiBF4与甲基脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量30g LiBF4及60g甲基脲于烧杯中，缓慢加热到80℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204Netzsch测量其热性质，熔点为-18℃，玻璃化转变温度为-35℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.8mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5Vvs.Li/Li+。发现在高于4.3V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例31
将LiBF4与四甲基脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量10g LiBF4及60g四甲基脲于烧杯中，缓慢加热到50℃，使之溶解，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-31℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为1.1mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例32
将LiBF4与吡咯烷酮干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiBF4及60g吡咯烷酮于烧杯中，缓慢加热到60℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后，加入40g二乙基碳酸酯既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-19℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为3.8mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例33
将LiBF4与己内酰胺干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiBF4及60g己内酰胺于烧杯中，缓慢加热到60℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后，加入40g二，五环氧戊烷既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-22℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为3.2mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例34
将LiCF3SO3与N，N’-二甲基脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量40g LiBF4及60gN，N’-二甲基脲于烧杯中，缓慢加热到80℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-18℃，玻璃化转变温度为-35℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.6mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例35
将LiCF3SO3与脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiCF3SO3及60g脲于烧杯中，缓慢加热到100℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204Netzsch测量其热性质，熔点为-28℃，玻璃化转变温度为-43℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.7mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例36
将LiCF3SO3与甲基脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiCF3SO3及50g甲基脲于烧杯中，缓慢加热到80℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-21℃，玻璃化转变温度为-30℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为1.0mS/cm.。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例37
将LiCF3SO3与吡咯烷酮干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiCF3SO3及40g吡咯烷酮于烧杯中，缓慢加热到60℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后，加入40g二甲基碳酸酯既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-23℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为4.9mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例38
将LiCfF3SO3与脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiCF3SO3及40g脲于烧杯中，缓慢加热到80℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后，加入40g二甲氧基乙烷既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-33℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为5.1mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例39
将LiAlCl4与脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiAlCl4及60g脲于烧杯中，缓慢加热到100℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204Netzsch测量其热性质，熔点为15℃，玻璃化转变温度为3℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.2mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.3V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例40
将LiAlCl4与吡咯烷酮干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiAlCl4及40g吡咯烷酮于烧杯中，缓慢加热到60℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后，加入40g乙烯碳酸酯既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-7℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为1.6mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.3V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例41
将LiAlCl4与甲基脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量20g LiAlCl4及40g甲基脲于烧杯中，缓慢加热到80℃，使之熔化，变为透明的液体，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为6℃，玻璃化转变温度为-8℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.3mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.3V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例42
将LiF与N，N’-二甲基脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量2g LiF及50g N，N’-二甲基脲于烧杯中，缓慢加热到80℃，使之熔化，自然冷却后，加入40g二甲氧基乙烷既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为7℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.001mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5Vvs.Li/Li+。发现在高于4.4V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例43
将LiCl与脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量5gLiCl及40g脲于烧杯中，缓慢加热到80℃，使之熔化，加入40g二甲氧基乙烷，自然冷却后既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204Netzsch测量其热性质，熔点为11℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.05mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.1V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例44
将LiBr与乙酰乙酰苯胺干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量5g LiBr及30g乙酰乙酰苯胺于烧杯中，缓慢加热到60℃，使之熔化，加入40g二甲氧基乙烷，自然冷却既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为5℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为0.9mS/cm。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于3.9V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例45
将LiI与脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量5g LiI及40g脲于烧杯中，缓慢加热到80℃，使之熔化，加入40g二甲氧基乙烷后，自然冷却既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为15℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为2.5mS/cm.。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.0V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例46
将LiN(CF3SO2)2，LiPF6与脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量15g LiN(CF3SO2)2，20g LiPF6及40g脲于烧杯中，缓慢加热到80℃，使之熔化，加入40g二乙氧基乙烷后，自然冷却既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-35℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25(电导率为5.5mS/cm.。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
实施例47
将LiN(CF3SO2)2，与脲干燥后放入手套箱中(水的含量小于1ppm)，称量25g LiN(CF3SO2)2，及15g脲，20g二甲基甲酰胺于烧杯中，缓慢加热到60℃，使之熔化，自然冷却后加入20g乙烯碳酸酯后，既得到所需的锂加成化合物电解质。用DSC204 Netzsch测量其热性质，熔点为-30℃。
将该液体放入到两端电极均为不锈钢的玻璃电导池中，使用ZahnerIM6e型电化学工作站在1Hz-1MHz范围内测量其电导率，测得25℃电导率为4.8mS/cm.。使用Zahner IM6e型电化学工作站，用循环伏安的方法，测量其电化学窗口。用工作电极为Pt片，对电极，参比电极为金属锂片的玻璃三电极电化学电池，扫速为0.5mV/s，测量范围为1-5V vs.Li/Li+。发现在高于4.2V时出现氧化峰。
将这种锂加成化合物电解质直接用一个实验锂电池中测量其与电极的匹配性。实验锂电池的组装如实施例一，充放电数据列于附表1中。
表1： 含锂加成化合物电解质的组分及物理性质
| 锂盐 | 有机化合物 | 有机溶剂 | 质量比 | 熔点(℃) | 玻璃化温度(C) | 电导率ms/cm | 电池容量百分率 | 电化学窗口(V) | 序号 |
| LiClO4 | 乙酰乙酰苯胺 | 8∶17 | 12 | -5 | 0.1 | 60％ | 4.3 | 1 | |
| LiClO4 | 脲 | 2∶5 | -15 | -30 | 0.7 | 75％ | 4.2 | 2 | |
| LiClO4 | 三氟乙酰胺 | 1∶2 | 19 | -8 | 0.1 | 70％ | 4.3 | 3 | |
| LiClO4 | 甲基脲 | 1∶3 | -16 | -30 | 0.9 | 78％ | 4.3 | 4 | |
| LiClO4 | N，N’-二甲基脲 | 2∶7 | -21 | -36 | 1.2 | 80％ | 4.3 | 5 | |
| LiClO4 | 脲 | 二乙基碳酸酯 | 1∶2∶2 | -25 | 4.7 | 90％ | 4.2 | 6 | |
| LiClO4 | 己内酰胺 | 丙烯碳酸酯 | 1∶2∶1 | -21 | 5.6 | 90％ | 4.3 | 7 | |
| LiClO4 | 乙酰乙酰苯胺 | 二，六环氧己烷 | 1∶3∶2 | -25 | 6.2 | 85％ | 4.2 | 8 | |
| LiAsF6 | 三氟乙酰胺 | 4∶9 | 23 | 2 | 0.08 | 40％ | 4.3 | 9 | |
| LiAsF6 | 脲 | 5∶6 | 4 | -16 | 0.2 | 65％ | 4.2 | 10 | |
| LiAsF6 | 脲 | 丙烯碳酸酯 | 1∶3∶7 | -22 | 8.3 | 85％ | 4.2 | 11 | |
| LiAsF6 | 甲基脲 | 2∶3 | -25 | 40 | 1.1 | 74％ | 4.3 | 12 | |
| LiN(CF3SO2)2 | 脲 | 3∶2 | -34 | -56 | 0.8 | 77％ | 4.3 | 13 | |
| LiN(CF3SO2)2 | N-甲基乙酰胺 | 1∶1 | -22 | -37 | 0.9 | 84％ | 4.2 | 14 | |
| LiN(CF3SO2)2 | 甲基脲 | 1∶1 | -37 | -50 | 1.2 | 76％ | 4.2 | 15 | |
| LiN(CF3SO2)2 | 脲 | 二乙基碳 | 2∶2∶1 | -40 | 6.5 | 88％ | 4.2 | 16 |
| 酸酯 | |||||||||
| LiN(CF3SO2)2 | N，N’-二甲基脲 | 7∶9 | -30 | -42 | 1.3 | 75％ | 4.3 | 17 | |
| LiN(CF3SO2)2 | 四甲基脲 | 1∶1 | -18 | 1.7 | 78％ | 4.4 | 18 | ||
| LiN(CF3SO2)2 | 二甲基甲酰胺 | 1∶2 | -30 | 2.1 | 85％ | 4.1 | 19 | ||
| LiN(CF3SO2)2 | 吡咯烷酮 | 丙烯碳酸酯 | 1∶1∶2 | -17 | 1.2 | 66％ | 4.2 | 20 | |
| LiN(CF3SO2)2 | 己内酰胺 | 丙烯碳酸酯 | 1∶1∶2 | -19 | 3.1 | 82％ | 4.2 | 21 | |
| LiN(CF3SO2)2 | 三氟乙酰胺 | 2∶3 | 10 | -5 | 0.2 | 64％ | 4.3 | 22 | |
| LiN(CF3SO2)2 | 乙酰乙酰苯胺 | 2∶5 | 17 | 2 | 0.1 | 54％ | 4.2 | 23 | |
| LiPF6 | 脲 | 1∶4 | -20 | -31 | 0.5 | 62％ | 4.2 | 24 | |
| LiPF6 | 二甲基甲酰胺 | 1∶4 | -27 | 6.0 | 85％ | 4.1 | 25 | ||
| LiPF6 | 甲基脲 | 1∶2 | -12 | -23 | 0.6 | 71％ | 4.2 | 26 | |
| LiPF6 | 己内酰胺 | 二乙基碳酸酯 | 1∶1∶2 | -23 | 3.9 | 86％ | 4.2 | 27 | |
| LiPF6 | 吡咯烷酮 | 二乙基碳酸酯 | 1∶2∶2 | -21 | 7.7 | 85％ | 4.2 | 28 | |
| LiPF6 | N，N’-二甲基脲 | 1∶3 | -22 | -36 | 1.0 | 73％ | 4.2 | 29 | |
| LiBF4 | 甲基脲 | 1∶2 | -18 | -35 | 0.8 | 62％ | 4.3 | 30 | |
| LiBF4 | 四甲基脲 | 1∶6 | -31 | 1.1 | 68％ | 4.4 | 31 | ||
| LiBF4 | 吡咯烷酮 | 二乙基碳酸酯 | 1∶3∶2 | -19 | 3.8 | 75％ | 4.2 | 32 | |
| LiBF4 | 己内酰胺 | 二，五环 | 1∶3∶2 | -22 | 3.2 | 74％ | 4.2 | 33 |
| 氧戊烷 | |||||||||
| LiCF3SO3 | N，N’-二甲基脲 | 2∶3 | -18 | -35 | 0.6 | 64％ | 4.2 | 34 | |
| LiCF3SO3 | 脲 | 1∶3 | -28 | -43 | 0.7 | 71％ | 4.2 | 35 | |
| LiCF3SO3 | 甲基脲 | 2∶5 | -21 | -30 | 1.0 | 73％ | 4.2 | 36 | |
| LiCF3SO3 | 吡咯烷酮 | 二甲基碳酸酯 | 1∶2∶2 | -23 | 4.9 | 86％ | 4.2 | 37 | |
| LiCF3SO3 | 脲 | 二甲氧基乙烷 | 1∶2∶2 | -33 | 5.1 | 88％ | 4.2 | 38 | |
| LiAlCl4. | 脲 | 1∶3 | 15 | 3 | 0.2 | 63％ | 4.3 | 39 | |
| LiAlCl4. | 吡咯烷酮 | 乙烯碳酸酯 | 1∶2∶2 | -7 | 1.6 | 71％ | 4.3 | 40 | |
| LiAlCl4. | 甲基脲 | 1∶2 | 6 | -8 | 0.3 | 62％ | 4.3 | 41 | |
| LiF | N，N’-二甲基脲 | 二甲氧基乙烷 | 1∶2516 | 7 | 0.001 | 15％ | 4.2 | 42 | |
| LiCl | 脲 | 二甲氧基乙烷 | 1∶8∶8 | 11 | 0.05 | 24％ | 4.1 | 43 | |
| LiBr | 乙酰乙酰苯胺 | 二甲氧基乙烷 | 1∶6∶8 | 5 | 0.9 | 36％ | 3.9 | 44 | |
| LiI | 脲 | 二甲氧基乙烷 | 1∶8∶8 | -15 | 2.5 | 75％ | 4.0 | 45 | |
| LiN(CF3SO2)2/LiPF6 | 脲 | 二乙氧基乙烷 | 3∶4∶8∶8 | -35 | 5.4 | 84％ | 4.2 | 46 | |
| LiN(CF3SO2)2 | 脲/二甲基甲酰胺 | 乙烯碳酸酯 | 5∶3∶4∶4 | -30 | 4.8 | 86％ | 4.2 | 47 |
Claims (4)
1.一种含锂加成化合物的锂离子电解质，其特征在于：由锂盐、直链或环状结构中含酰胺官能团的有机化合物和有机溶剂三类组分构成；其中锂盐占所有组分总质量的3％-60％，有机溶剂占组分体积总含量的0-70％；
所述的锂盐包括LiClO4，LiBF4，LiPF6，LiCF3SO3，LiN(CF3SO2)2，LiAsF6，LiAlCl4，LiCl，LiF，LiI，LiBr；
所述的直链或环状结构中含酰胺官能团的有机化合物，可以是如下结构式中的一种：
其中取代官能团R1，R2，R3，R4可以为H，甲基，乙基，苯基或三氟甲基；可以相同，也可以不同.
所述的有机溶剂至少是表达式为R′OCOOR″的直链或环状有机碳酸酯或表达式为R′OR″的醚类中的一种，其中R′及R″为独立的1到4个碳原子的烷基。
2.按权利要求1所述的含锂加成化合物的锂离子电解质，其特征在于：
所述的有机化合物可以为二甲基甲酰胺，脲，甲基脲，二甲基脲，四甲基脲，乙酰乙酰苯胺，N-甲基乙酰胺，三氟乙酰苯胺，己内酰胺或吡咯烷酮。
3.按权利要求1所述的含锂加成化合物的锂离子电解质，其特征在于：所述的表达式为R′OCOOR″的直链或环状有机碳酸酯可以是乙烯碳酸酯，丙
烯碳酸酯，二乙基碳酸酯，二甲基碳酸酯或丁内酯。
4.按权利要求1所述的含锂加成化合物的锂离子电解质，其特征在于：所述的表达式为R′OR″的醚类可以是二甲氧基乙烷，二乙氧基乙烷，二，六
环氧己烷或二，五环氧戊烷。
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