(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111492779.X (22)申请日 2021.12.08 (71)申请人 西安航空学院 地址 710077 陕西省西安市莲湖区西二环 259号 (72)发明人 王彩薇　王永锋　李兆　程娅伊　 邓璐　 (74)专利代理 机构 西安知诚思 迈知识产权代理 事务所(普通 合伙) 61237 代理人 何秀娟 (51)Int.Cl. H01M 10/058(2010.01) H01M 10/0568(2010.01) H01M 10/0567(2010.01) H01M 4/36(2006.01)H01M 4/583(2010.01) H01M 4/62(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) C01B 32/336(2017.01) C01B 32/324(2017.01) (54)发明名称 一种具有低温性能锂离子电池及其制备方 法 (57)摘要 本发明公开了一种具有低温性能锂离子电 池及其制备方法， 将混合锂盐加入到混合有机溶 剂中， 得到锂离子的有机溶剂电解液； 将混合离 子液体加入到锂离子的有机溶剂电解液中， 再加 入C4BLiO8， 得到锂离子的离子液体电解液； 制备 生物碳； 将生物碳和PVDF、 乙炔黑 混合， 制备正 极 片； 将混合锂盐和生物碳混合物和PVDF、 乙炔黑 混合， 制备负极片； 按照电池组装顺序组装得到 具有低温性能锂离子电池。 本发 明一种具有低温 性能锂离子电池及其制备方法， 采用多种锂的硼 酸盐作为六氟磷酸锂的添加剂， 采用混合离子液 体增强电解液导电能力和低温离子扩散能力， 实 现了锂离子电池在低温下具有较高的电化学活 性。 权利要求书2页 说明书9页 附图1页 CN 114171802 A 2022.03.11 CN 114171802 A 1.一种具有低温性能锂离 子电池的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤10， 制备锂离 子的离子液体电解液； 步骤20， 制备生物碳； 步骤30： 将生物碳和PVDF、 乙炔黑以(0.4～0.8):(0.1～0.3):(0.1～0.3)的质量比混 合， 研磨10min～30min， 随后滴加10滴～2 0滴N‑甲基‑2‑吡咯烷酮， 继续研磨60min～9 0min， 将所得混合浆料均匀地涂覆在 铝箔的表面上， 将涂覆好混合 浆料的铝箔烘干， 得到正极片； 步骤40： 将混合锂盐和生物碳以1:(1～9)的质量比混合， 在研钵中研磨30min～60min 使其混合均匀， 将上述混合物和PVDF、 乙炔黑以质量比0.8:0.1:0.1混合， 研磨10min～ 30min， 随后滴加10～20滴N ‑甲基‑2‑吡咯烷酮， 继续研磨60min～90min， 将所得混合浆料均 匀地涂覆在铜箔的表面上， 将涂覆好电极片烘干， 得到负极片； 步骤50： 在手套箱中按照正极壳、 正极片、 锂离子电池隔膜、 负极片和负极壳的顺序组 装得到具有低温性能锂离 子电池； 其中， 步骤10中， 所述制备锂离 子的离子液体电解液 具体为： 步骤11： 将混合锂盐以0.1g～5g： 100mL的质量体积比加入到混合有机溶剂中， 并在氩 气、 氢气混合气氛下搅拌12h～48h， 得到锂离子的有机溶剂电解液； 所述混合锂盐由LiPF6、 LiFeBO3和Li3BO3以(5～9):(1～4.5)： (1～ 2.2)的质量比组成； 步骤12： 将C8H15N2F6P、 C6H11BF4N2、 C10H16BF4N和C9H14F6NP以(0.2～0.6):(0.3～0.8):(0.1 ～0.9):(0.2 ～0.7)的质量比进行混合， 经搅拌得到混合离 子液体； 步骤13： 在氩气、 氢气混合气氛下， 将步骤12得到的混合离子液体以50 μl ‑500 μl： 100ml 的体积比加入到步骤11得到的锂离子的有机溶剂电解液中， 再加入C4BLiO8， 在40℃～60℃ 条件下搅拌12h～48h， 得到锂离 子的离子液体电解液； 步骤20中， 所述制备生物碳具体为： 将生物质原料放入低温管式炉中， 在氮气气氛下从 室温以20℃/min～30℃/min的升温速率升温至600℃～1000℃， 然后以20℃/min～50℃/ min的速率快速降温， 降温到10 0℃～500℃后通入空气， 直至冷却至室温得到生物碳。 2.根据权利要求1所述的一种具有低温性能锂离子电池的制备方法， 其特征在于， 所述 负极片中的混合锂盐与正极片中的生物碳的质量比为1： (5～15)。 3.根据权利要求1所述的一种具有低温性能锂离子电池的制备方法， 其特征在于， 步骤 11中， 所述混合有机溶剂由E C和DMC以(1～9):(9～1)的体积比组成。 4.根据权利要求1所述的一种具有低温性能锂离子电池的制备方法， 其特征在于， 步骤 11中， 所述混合气氛中氢气的体积百分数为10％～40％。 5.根据权利要求1所述的一种具有低温性能锂离子电池的制备方法， 其特征在于， 步骤 13中， 所述氩气、 氢气混合气氛中氢气的体积百分数为10％～ 20％。 6.根据权利要求1所述的一种具有低温性能锂离子电池的制备方法， 其特征在于， 步骤 13中， 所述C4BLiO8与锂离子的有机溶剂电解液的质量体积比为1mg～10mg： 10 0ml。 7.根据权利要求1所述的一种具有低温性能锂离子电池的制备方法， 其特征在于， 步骤 20中， 所述 生物质包括 秸秆碳、 莴笋杆、 豆 芽秆、 芹菜杆、 芥菜杆中的任一种。 8.根据权利要求1所述的一种具有低温性能锂离子电池的制备方法， 其特征在于， 步骤 20中， 所述 通入空气时的流速为10sc cm～200sccm。 9.根据权利要求1所述的一种具有低温性能锂离子电池的制备方法， 其特征在于， 步骤权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114171802 A 250中， 所述手套箱中的保护气氛为氩气、 氢气混合气体， 氢气的体积分数为0.1％～0.5％。 10.一种具有低温性能锂离子电池， 如权利要求1～9中任一项所述的一种具有低温性 能锂离子电池的制备 方法制备而成。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114171802 A 3