[發(fā)明專利]一種錳酸鋰電池的電解液無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 200810218809.6 | 申請(qǐng)日： | 2008-11-03 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN101394007A | 公開(kāi)（公告）日： | 2009-03-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李永坤;劉建生;楊春巍;張若昕;張利萍 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 廣州天賜高新材料股份有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M10/40 | 分類號(hào)： | H01M10/40 |
| 代理公司： | 暫無(wú)信息 | 代理人： | 暫無(wú)信息 |
| 地址： | 510760廣東省廣州*** | 國(guó)省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 鋰電池 電解液 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種鋰離子電池電解液，尤其涉及一種錳酸鋰電池的電解液。
背景技術(shù)
目前普遍使用的二次電池有四種：鉛酸電池，鎳鎘電池，鎳氫電池和鋰離子電池。鋰離子電池具有工作電壓高、體積小、質(zhì)量輕、比能量高、無(wú)記憶效應(yīng)、自放電小、循環(huán)壽命長(zhǎng)、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛用作袖珍貴重家用電器如移動(dòng)電話、便攜式計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)等的電源，并已在航空、航天、航海、人造衛(wèi)星、小型醫(yī)療儀器及軍用通訊設(shè)備領(lǐng)域中逐步替代傳統(tǒng)的電池，是21世紀(jì)發(fā)展的理想能源。
商品化的鋰離子電池首先由Sony公司在20世紀(jì)90年代推出。鋰離子電池主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜四部分組成，其中，電解液是在電池正、負(fù)極之間起傳導(dǎo)作用的離子導(dǎo)體，它本身的性能很大程度上影響電池的性能。
尖晶石具有三維隧道結(jié)構(gòu)和較好的脫鋰性質(zhì)，其資源豐富、價(jià)格低廉、安全性好、易合成、無(wú)毒、對(duì)環(huán)境無(wú)污染，廣泛的用作鋰離子電池的正極材料。尖晶石錳酸鋰存在嚴(yán)重的容量衰減問(wèn)題，尤其在高溫條件下，其容量衰減原因主要有：錳的溶解、Jahn-Teller效應(yīng)和電解液分解等，其中電解液對(duì)錳酸鋰的腐蝕是導(dǎo)致容量衰減和循環(huán)性能惡化的直接原因。
在含有鋰鹽的電解液中，在痕量水的作用下，鋰鹽分解產(chǎn)生氫離子，氫離子與錳酸鋰發(fā)生如下反應(yīng)：LiMn2O4+4H+→Li++λ-MnO2+Mn2++2H2O，生成的Mn2+溶解在電解液中，錳的溶解不僅使LiMn2O4活性物質(zhì)的絕對(duì)量減少，還會(huì)引發(fā)LiMn2O4晶格結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，使LiMn2O4喪生或部分喪失電化學(xué)活性，降低其穩(wěn)定性能，影響電池的循環(huán)壽命。高溫條件下，LiMn2O4電極具有催化電解液分解的作用，電解液的分解又會(huì)產(chǎn)生氫離子，進(jìn)而促進(jìn)了錳的溶解。
專利申請(qǐng)?zhí)枮?00410062610.0，公開(kāi)了一種提高尖晶石錳酸鋰電池容量及循環(huán)性能的方法，先向電解液中加入脫酸劑脫除電解液中的游離酸HF，然后再用脫水劑除去脫酸后電解液中過(guò)量的水。其中脫酸劑為鋅、鋁、鎂、鈣的氧化物中的一種或一種以上的混合物或鋁或鎂。鋅、鋁、鎂、鈣的氧化物、金屬鋁、鎂等作為添加劑加入到電解液中，它們將與電解液中微量的HF發(fā)生反應(yīng)，降低HF的含量，阻止其對(duì)電極的破壞和對(duì)LiPF6分解的催化作用，提高電解液的穩(wěn)定性，從而改善電池性能。但這些物質(zhì)去除HF的速度較慢，因此很難做到阻止HF對(duì)電池性能的破壞；并且用金屬氧化物處理電解液容易引入金屬雜質(zhì)。
美國(guó)專利US6235431采用六甲基二硅氮烷(化學(xué)式為(CH3)3SiNHSi(CH3)3)作為除水除酸劑，其作用機(jī)理為：(CH3)3SiNHSi(CH3)3+H2O→(CH3)3SiOSi(CH3)3+NH3，生成的NH3又能與HF反應(yīng)，進(jìn)而降低電解液的酸度，提高了鋰離子電池的循環(huán)性能。但是六甲基二硅氮烷本身不穩(wěn)定，在空氣中容易分解，不易保存；并且其與H2O反應(yīng)生成的NH3，與HF結(jié)合成NH4F很不穩(wěn)定，尤其在高溫條件下容易分解，難以起到提高錳酸鋰電池高溫性能的目的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種錳酸鋰電池的電解液，該電解液中由于穩(wěn)定添加劑的加入，能控制電解液的酸度，使用該電解液制備電池能提高鋰離子電池的循環(huán)壽命和高溫儲(chǔ)存性能。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案：
一種錳酸鋰電池的電解液，該電解液包含：鋰鹽、非水有機(jī)溶劑、成膜添加劑和七甲基二硅氮烷。
所述七甲基二硅氮烷的加入量為電解液總重量的0.1％～5％。
所述七甲基二硅氮烷的加入量為電解液總重量的0.1％～2％。
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