[發(fā)明專利]一種提高鋰電池高電壓性能的電解液

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310744708.3
• 申請(qǐng)日: 2013-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN103700883A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李立飛;王吉峰;任海;趙志華;劉永;張修濤;任加興;宋朋斌;劉志輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東海容電源材料有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0567
• 分類號(hào): H01M10/0567
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 張建成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高鋰電池高電壓性能的電解液。

背景技術(shù)

隨著鋰離子電池市場(chǎng)化的不斷深入，人們對(duì)鋰離子電池的期望越來越高。目前商品化的鋰離子電池已經(jīng)很難滿足實(shí)際應(yīng)用的需要，如移動(dòng)電話，攝像機(jī)，筆記本電腦等便攜式設(shè)備。隨著在電動(dòng)汽車，無繩電動(dòng)工具及軍事上的應(yīng)用，對(duì)鋰離子電池的能量密度提出了更高的要求，而LiNiMnO₄、LiNiCoMnO₂和LiCoPO₄能夠在較高的電壓（大于4.2V）下發(fā)生鋰離子的脫嵌反應(yīng)，因此為提高鋰離子電池的能量密度帶來了新希望。但是鋰離子電池的電解液在高電壓下容易分解，導(dǎo)致鋰離子電池的充放電效率比較低，循環(huán)性能比較差，制約了高電壓鋰離子電池的進(jìn)一步發(fā)展。

為了解決這個(gè)問題，提出使用氟代溶劑，如FEC的方案。然而，大量的氟代溶劑雖然解決了電解液耐電壓的問題，但是電解液電導(dǎo)率降低，而且SEI膜的電阻進(jìn)一步增大，充放電性能降低，同時(shí)氣體產(chǎn)生十分顯著，電池膨脹較大。因此開發(fā)耐高壓的電解質(zhì)材料成為國(guó)內(nèi)外眾多研究者努力的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

基于以上技術(shù)背景，本發(fā)明的目的在于提供一種提高鋰電池高電壓性能的電解液，通過在鋰電池電解液中添加高電壓添加劑，提高電解液的高電壓性能，有利于提高鋰電池的高電壓循環(huán)壽命以及抑制鋰電池膨脹。

本發(fā)明的方案是通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的：?

一種提高鋰電池高電壓性能的電解液，其特點(diǎn)在于該電解液由以下四類組份組成：（A）鋰鹽、（B）碳酸酯類和/或醚類有機(jī)溶劑、（C）高電壓添加劑和（D）其他功能添加劑；其中（A）鋰鹽和（C）高電壓添加劑組分在此電解液中所占的摩爾濃度范圍均是：0.001～2?mol/L，（D）其他功能添加劑組分在此電解液中所占的摩爾濃度范圍均是：0～0.5?mol/L，所述?(C)?高電壓添加劑具有下面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：?

。

其中R1為選自鹵素、鹵代烷基、鹵代烷氧基、鹵代烯烴基、鹵代苯基或鹵代聯(lián)苯基，其中：鹵素為F、Cl或Br，鹵代包含部分取代和全取代，R2選自烷基、烷氧基、鹵代烷基、鹵代烷氧基。

以上所述高電壓添加劑結(jié)構(gòu)中的鹵素為F、Cl、Br中的至少一種，鹵代包含部分取代和全取代。

以上所述高電壓添加劑結(jié)構(gòu)中的R1和R2優(yōu)選為R₁=F，R₂=CH₂，F(xiàn)C₆H₄C₃H₅；R₁=F，R₂=C₂H₄，F(xiàn)C₆H₄C₄H₇；R₁=CH₂F，R₂=CH₂，CH₂FC₆H₄C₃H₅；R₁=?CH₂F，R₂=?C₂H₄，CH₂FC₆H₄C₄H₇；R₁=F，R₂=CF₂，F(xiàn)C₆H₄C₃F₂H₃；R₁=F，R₂=C₂F₄，?FC₆H₄C₄F₄H₃。