[發明專利]一種鋰離子電池電解液

在審

• 申請號: 201811297109.0
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109473720A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 侯濤;張天祥;李興濤;梁麗瑩
• 申請（專利權）人: 安徽興鋰新能源有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 羅曉聰

本發明涉及鋰離子電池的電解液技術領域，尤其涉及一種促進鋰離子電池循環性能的鋰離子電池電解液，該鋰離子電池電解液包括：電解液以及于電解液中的添加劑，所述的添加劑為：氟代乙酸乙烯酯，并且該添加劑在電解液中的重量百分比為：0.1％～5％。由于氟元素能夠充分提升SEI膜的致密性和導電性，所以，本發明采用了氟代乙酸乙烯酯(FVA)作為電解液的添加劑，其不但可以形成效果優異的SEI膜，實驗中能夠發現該添加劑對高電壓條件下循環性能有很好的促進作用，從而提升鋰離子電池的循環性能。

技術領域：

本發明涉及鋰離子電池的電解液技術領域，尤其涉及一種促進鋰離子電池循環性能的鋰離子電池電解液。

背景技術：

為了提高鋰離子電池的性能，研發人員會嘗試在電解液中添加不停的添加劑。目前，有研發人員將乙酸乙烯酯應用在鋰離子電池電解液中，與常規添加碳酸亞乙烯酯的電解液進行循環性能比較式，采用乙酸乙烯酯可以降低阻抗。但是在長循環的對比測試中，添加乙酸乙烯酯的電解液并沒有表現出碳酸亞乙烯酯的優異性能。本發明人針對這種情況對乙酸乙烯酯這種電解液添加劑進行改進，提出以下技術方案。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題就是克服現有技術的不足，提供一種可提高鋰離子電池循環性能的鋰離子電池電解液。

為解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：一種鋰離子電池電解液，包括：電解液以及于電解液中的添加劑，所述的添加劑為：氟代乙酸乙烯酯，并且該添加劑在電解液中的重量百分比為：0.1％～5％。

進一步而言，上述技術方案中，所述的氟代乙酸乙烯酯分子中，氟元素的取代數量控制在5個以內。

進一步而言，上述技術方案中，該鋰離子電池電解液用于電壓在4.5V以內的高電壓電池循環體系的鋰離子電池中。

進一步而言，上述技術方案中，所述的電解液包括：有機溶劑和溶于有機溶劑的鋰鹽；所述的有機溶劑為：碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲丙酯、碳酸丁烯酯、乙酸乙酯、乙酸丙烯酯中的任意一種或兩種及兩種以上任意比列的組合；所述的鋰鹽為：六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、六氟砷酸鋰、高氯酸鋰、三氟甲基磺酸鋰、碘化鋰中的一種或組合，其在電解液中的濃度為0.8～1.5mo1/L。

通過上述技術方案制作的電解液，在電解液中添加了一定量的氟代乙酸乙烯酯。本發明的原理為：由于乙酸乙烯酯能夠在負極表面形成SEI膜，但是同添加碳酸亞乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)的電解液相比均達不到理想效果。同時，本發明人考慮到氟元素能夠充分提升SEI膜的致密性和導電性，所以，本發明采用了氟代乙酸乙烯酯(FVA)作為電解液的添加劑，其不但可以形成效果優異的SEI膜，實驗中能夠發現該添加劑對高電壓條件下循環性能有很好的促進作用，從而提升鋰離子電池的循環性能。

具體實施方式：

本發明所述的鋰離子電池的電解液包括：有機溶劑、溶于有機溶劑中的鋰鹽以及添加劑。

有機溶劑為：碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲丙酯、碳酸丁烯酯、乙酸乙酯、乙酸丙烯酯或者其他電解液中的任意一種或兩種及兩種以上任意比列的組合。優選：碳酸乙烯酯(EC)/碳酸甲乙酯(EMC)/碳酸二甲酯(DMC)三者的混合物，其中三者的質量比優選為為1/1/1。

所述的鋰鹽為：六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、六氟砷酸鋰、高氯酸鋰、三氟甲基磺酸鋰、碘化鋰中的一種或組合。優選六氟磷酸鋰，其在電解液中的濃度為0.8～1.5mo1/L。

所述的添加劑為：氟代乙酸乙烯酯，并且該添加劑在電解液中的重量百分比為：0.1％～5％。具體而言，所述的氟代乙酸乙烯酯分子中，氟元素的取代數量控制在5個以內。

對比例1