[發(fā)明專利]一種高溫型鋰電池電解液在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410116478.0 | 申請日： | 2014-03-26 |
| 公開（公告）號： | CN104953177A | 公開（公告）日： | 2015-09-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 吳茂祥;黃韜;王文國;潘熒;方桂煌 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所 |
| 主分類號： | H01M10/0567 | 分類號： | H01M10/0567 |
| 代理公司： | 北京慶峰財智知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11417 | 代理人： | 劉元霞;謝蓉 |
| 地址： | 350002 *** | 國省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 高溫 鋰電池 電解液 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種高溫型鋰電池電解液，能夠有效改善鋰電池高溫條件下的循環(huán)性能。
背景技術(shù)
鋰離子二次電池由于具備高能量密度、無記憶效應(yīng)、無污染等突出優(yōu)勢，成為最受青睞的二次電池。經(jīng)過多年的發(fā)展，鋰離子電池已在移動電話、筆記本電腦、數(shù)碼相機等便攜式電子設(shè)備上得到廣泛應(yīng)用。但迄今為止，鋰離子電池在性能上還不能完全滿足動力鋰離子電池的要求，尤其是其高溫循環(huán)穩(wěn)定性，在較高的環(huán)境溫度下(>50℃)電池容量快速衰減，特別是以尖晶石LiMn2O4作為正極材料的鋰離子電池。電解液作為鋰離子電池的關(guān)鍵材料之一，對電池的性能和成本有著重要的影響。已有研究者采用各種添加劑來改善錳酸鋰電池的高溫循環(huán)性能，如Electrochem.Solid-State?Lett.5(2002)A248.采用tris(pentafluorophenyl)borane(TPFPB)；Electrochim.Acta55(2010)2073.采用fluoroethylene?carbonate(FEC)；J.Power?Sources189(2009)685.采用heptamethyldisilazane；J.Power?Sources221(2013)90.采用tris(trimethylsilyl)borate(TMSB)；日本專利JP2008192488-A采用MMDS。
本發(fā)明擬通過使用一種新型添加劑改善電池的電解液來提高鋰離子電池的高溫循環(huán)穩(wěn)定性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有改善鋰電池高溫條件下循環(huán)性能的電解液。
本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種高溫型電解液，其特征在于，所述電解液包含0.3wt%到5wt%的硫酰基二丙腈（“SPDN”）。
根據(jù)本發(fā)明，所述SPDN的含量優(yōu)選為0.5～2wt％，所述SPDN用作電解液添加劑。
根據(jù)本發(fā)明，所述電解液還包括非水有機溶劑、鋰鹽。
優(yōu)選地，鋰鹽的濃度為1mol/L，但沒有特別限制。
根據(jù)本發(fā)明，所述電解液用于鋰電池高溫循環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明，所述硫酰基二丙腈具有如下的分子結(jié)構(gòu)：
根據(jù)本發(fā)明，所述高溫電解液由以下成份組成，a)非水有機溶劑；b)電解質(zhì)鋰鹽；c)電解液添加劑，其中，電解液添加劑具有如下的分子結(jié)構(gòu)：
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明所述的非水有機溶劑至少含有鏈狀碳酸酯和環(huán)狀碳酸酯。優(yōu)選地，鏈狀碳酸酯選自碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸甲乙酯（EMC）、碳酸甲丙酯。所述環(huán)狀碳酸酯選自碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸丁烯酯。
本發(fā)明中，所述非水有機溶劑優(yōu)選上述鏈狀碳酸酯和環(huán)狀碳酸酯中的兩種或兩種以上的組合，所用的鏈狀碳酸酯和環(huán)狀碳酸酯相互之間的比例沒有特別的限制。
根據(jù)本發(fā)明，所述電解質(zhì)鋰鹽沒有特別限制，可用LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiClO4，LiBOB等一般非水電解質(zhì)二次電池所用的電解質(zhì)鋰鹽。可以單獨使用也可以兩種以上混合使用。對電解質(zhì)鋰鹽的用量也沒有特別的限制。
根據(jù)本發(fā)明，所述硫酰基二丙腈的濃度沒有特別限制，使用含錳酸鋰活性材料作為正極的二次電池時，以0.5wt%～5.0wt%為好，不足0.5wt%時，電極表面不能形成足夠的SEI膜，循環(huán)周期特性改善的效果小。超過5.0wt%時，阻抗就上升，循環(huán)周期特性也隨著惡化。
一種鋰離子電池，其特征在于，包含上述本發(fā)明的電解液。
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