[發(fā)明專利]一種含氟代羧酸酯的鋰離子電池電解液

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611242192.2
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN108258309A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬國強(qiáng);陳慧闖;董經(jīng)博;丁元勝;李華;陳偉;張建君;徐衛(wèi)國
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江省化工研究院有限公司;中化藍(lán)天集團(tuán)有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

本發(fā)明公開了一種鋰離子電池電解液，包括鋰鹽、非水溶劑和負(fù)極成膜劑，其中負(fù)極成膜劑含有氟代環(huán)狀羧酸酯，或者含有氟代環(huán)狀羧酸酯和氟代鏈狀羧酸酯。本發(fā)明提供的電解液，適合用于鋰離子電池。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電池電解液，特別是涉及一種鋰離子電池電解液。

背景技術(shù)

鋰離子電池相比傳統(tǒng)二次電池，具有更高的重量比能量、體積比能量和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，正逐步在日常生活的各個領(lǐng)域取代鎳氫、鎳鎘、鉛酸等電池，例如手機(jī)、筆記本電腦和數(shù)碼產(chǎn)品等便攜式電子設(shè)備。近年來，電動汽車、規(guī)模儲能行業(yè)的高速發(fā)展，為鋰離子電池行業(yè)也帶來了更大的發(fā)展空間。

在鋰離子電池中，電解液是關(guān)鍵組成部件之一，其性能對電池的循環(huán)壽命及性能有著重要的影響。電解液一般由導(dǎo)電鋰鹽、非水溶劑和功能添加劑組成。目前商業(yè)化的電解液，一般以六氟磷酸鋰(LiPF₆)為導(dǎo)電鋰鹽，以環(huán)狀碳酸如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)，鏈狀碳酸酯如碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)或甲基乙基碳酸酯(EMC)為非水溶劑，再添加一些功能添加劑如負(fù)極成膜添加劑、阻燃添加劑、正極成膜添加劑、電解液穩(wěn)定劑、潤濕劑、提高電導(dǎo)率添加劑等。

在功能添加劑中，負(fù)極成膜添加劑非常重要，能夠用于改善電池的倍率性能和循環(huán)壽命，目前常用的有碳酸亞乙烯酯和碳酸乙烯亞乙酯等。但是，碳酸亞乙烯酯和碳酸乙烯亞乙酯兩種添加劑成本比較高。

因此，有必要對鋰離子電池用電解液作進(jìn)一步改進(jìn)，尤其是開發(fā)一種成本更低的鋰離子電池用電解液。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鋰離子電池電解液，具有負(fù)極成膜效果好和成本低的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種鋰離子電池電解液，所述電解液包括：鋰鹽、非水溶劑和負(fù)極成膜劑，

所述負(fù)極成膜劑含有結(jié)構(gòu)式(II)所示的氟代環(huán)狀羧酸酯中的至少一種，或者含有選自結(jié)構(gòu)式(I)所示的氟代鏈狀羧酸酯和結(jié)構(gòu)式(II)所示的氟代環(huán)狀羧酸酯中的至少一種，

其中：Rf₁、Rf₂獨(dú)立地選自C1～C10的烷基或C1～C10的鹵代烷基。

本發(fā)明提供的電解液，使用的負(fù)極成膜劑含有選自結(jié)構(gòu)式(I)所示的氟代鏈狀羧酸酯和結(jié)構(gòu)式(II)所示的氟代環(huán)狀羧酸酯中的至少一種。即：所述負(fù)極成膜劑可以只含有結(jié)構(gòu)式(II)所示的氟代環(huán)狀羧酸酯中的至少一種，也可以含有選自結(jié)構(gòu)式(I)所示的氟代鏈狀羧酸酯和結(jié)構(gòu)式(II)所示的氟代環(huán)狀羧酸酯中的至少一種。

當(dāng)所述負(fù)極成膜劑含有選自結(jié)構(gòu)式(I)所示的氟代鏈狀羧酸酯和結(jié)構(gòu)式(II)所示的氟代環(huán)狀羧酸酯中的至少一種時，本發(fā)明對氟代鏈狀羧酸酯與氟代環(huán)狀羧酸酯之間的配比沒有特殊要求。

本發(fā)明使用的結(jié)構(gòu)式(I)所示的氟代鏈狀羧酸酯，其取代基Rf₁、Rf₂獨(dú)立地選自C1～C10的烷基或C1～C10的鹵代烷基。

優(yōu)選的是，所述取代基Rf₁、Rf₂獨(dú)立地選自C1～C6的烷基或C1～C6的鹵代烷基。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述取代基Rf₁、Rf₂獨(dú)立地選自C1～C4的烷基或C1～C4的氟代烷基。

本發(fā)明提供的電解液，鋰鹽、非水溶劑和負(fù)極成膜劑的用量滿足使鋰離子電池正常運(yùn)行即可。

優(yōu)選的是，所述電解液中，鋰鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～25％，非水溶劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60～90％，負(fù)極成膜劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1～20％。