[發(fā)明專利]一種高電壓鋰離子電池的非水電解液

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711453214.4
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108258312B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設計）人: 王霹霹;戴曉兵;于智力
• 申請（專利權）人: 珠海市賽緯電子材料股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/42
• 代理公司: 深圳市興科達知識產(chǎn)權代理有限公司 44260
• 代理人: 杜啟剛

本發(fā)明公開了一種高電壓鋰離子電池的非水電解液，包括溶劑、鋰鹽、偏硼酸鹽、氟代酯類添加劑和有機腈類添加劑，其中，溶劑100重量份；偏硼酸鹽0.1?10重量份；氟代碳酸酯類添加劑0.2?10重量份；有機腈類添加劑0.2?10重量份；溶劑為環(huán)狀碳酸酯和/或鏈狀碳酸酯，鋰鹽在溶劑中的摩爾濃度為0.8?1.5mol/L。本發(fā)明通過偏硼酸鹽、氟代碳酸酯類添加劑和有機腈類添加劑的聯(lián)合作用，可以提高電解液的耐氧化性和浸潤性、提高在初次化成時鋰離子電池正極CEI膜的耐氧化性和負極SEI膜的穩(wěn)定性，明顯改善高電壓鋰離子電池的常溫循環(huán)性能，低溫循環(huán)性能和高溫存儲性能。

[技術領域]

本發(fā)明涉及鋰離子電池，尤其涉及一種高電壓鋰離子電池的非水電解液。

[背景技術]

目前使用的鋰離子電池正極材料，如Li Co0₂、Li Mn₂O₄,Li CoNiMnO₂,Li FePO₄等工作電壓低在4V以下，克容量為90-150mg/g。提升電池能量密度的辦法主要有2種，一種是提高傳統(tǒng)正極材料的充電截止電壓，例如將鈷酸鋰充電電壓提升至4.35V、4.4V，其電池的容量可以提升15％左右，但靠提升充電截止電壓的辦法是有限的，進一步的提升會導致鈷酸鋰過度脫鋰時結構的穩(wěn)定性差。

但是，隨著工作電壓及充電截止電壓的提高，正極材料的氧化活性提高，正極活性物質(zhì)與電解液的反應也隨之加速，導致電池在高電壓下氣脹嚴重，循環(huán)性能降低，嚴重制約了正極材料性能的發(fā)揮。

[發(fā)明內(nèi)容]

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種充放電循環(huán)性能優(yōu)良的高電壓鋰離子電池的非水電解液,具有良好的常溫循環(huán)性能，低溫循環(huán)性能和高溫存儲性能。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是，一種高電壓鋰離子電池的非水電解液，包括溶劑、鋰鹽、偏硼酸鹽、氟代酯類添加劑和有機腈類添加劑，其中，

溶劑為環(huán)狀碳酸酯和/或鏈狀碳酸酯，鋰鹽在溶劑中的摩爾濃度為0.8-1.5mol/L。

以上所述的非水電解液，所述的環(huán)狀碳酸酯為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和氟代碳酸乙烯酯或γ-丁內(nèi)酯中的至少一種。

以上所述的非水電解液，所述的鏈狀碳酸酯為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯和碳酸乙丙酯中的至少一種。

以上所述的非水電解液，所述的氟代碳酸酯類添加劑為氟代碳酸乙烯酯和/或二氟代碳酸乙烯酯。

以上所述的非水電解液，所述的偏硼酸鹽為偏硼酸鋰、偏硼酸鈉、偏硼酸鉀和偏硼酸鋇中的至少一種。

以上所述的非水電解液，所述的有機腈類添加為丁二腈(110-61-2)、己二腈(111-69-3)、戊二腈(544-13-8)、3,3'-氧二丙腈(CAS:1656-48-0)、乙二醇雙(丙腈)醚(CAS:3386-87-6)、1,2,3-三(2-氰氧基)丙烷(2465-93-2)、1,3,5戊三甲腈(4379-04-8)、1,2,3丙三甲腈(62872-44-0)和1,3,6己烷三腈(1772-25-4)中的至少一種。