[發明專利]D-酒石酸環硫酸二甲酯在鋰離子電池電解液中的應用

有效

• 申請號: 202011439139.8
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112670572B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 李楓;張昌明;杜冬冬;鄧衛龍;胡大林
• 申請（專利權）人: 惠州市豪鵬科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/058;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 劉方

本發明公開了一種D?酒石酸環硫酸二甲酯在鋰離子電池電解液中的應用，所述D?酒石酸環硫酸二甲酯的結構式如式(Ⅰ)所示：本發明利用D?酒石酸環硫酸二甲酯作為鋰離子電解液的添加劑，能夠改善鋰離子電池的高溫循環性能和低溫充電性能，在鋰離子電池技術領域具有較好的應用前景。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，尤其是涉及一種D-酒石酸環硫酸二甲酯在鋰離子電池電解液中的應用。

背景技術

鋰離子電池因其比能量高、電池電壓高、工作溫度范圍寬、儲存壽命長、無記憶效應、自放電率小、可快速充放電等優點而迅速發展起來，目前，鋰離子電池已經廣泛應用手機、筆記本電腦、數碼相機等電子產品中，還作為動力型電池逐漸在電動自行車、航模、電動汽車上得到廣泛使用。在鋰離子電池使用過程中，能夠兼顧高低溫下的使用性能，一直是電池科技工作者研究的重點，通常來說，常溫下性能良好的電池只能兼顧低溫性能好或者高溫性能良好，很難做到高低溫兼顧。其中最主要的原因就是鋰離子電池電解液的液態溫度窗口窄，不能兼顧高低溫下的熱穩定性和電化學穩定性，當溫度升高后鋰離子電池表現出較高的初始容量，但電池的循環穩定性降低，容量衰減速率加快，因此，在高溫下電池的循環穩定性也很重要。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種D-酒石酸環硫酸二甲酯在鋰離子電池電解液中的應用、鋰離子電池電解液和鋰離子電池，利用D-酒石酸環硫酸二甲酯能夠改善鋰離子電池的高溫循環性能和低溫充電性能。

本發明的第一方面，提供D-酒石酸環硫酸二甲酯在鋰離子電池電解液中的應用，所述D-酒石酸環硫酸二甲酯的結構式如式(Ⅰ)所示：

根據本發明實施例的應用，至少具有如下有益效果：

本發明研究發現D-酒石酸環硫酸二甲酯作為添加劑使用能夠形成SEI膜，且膜的阻抗較低，能夠明顯改善鋰離子電池的高溫循環性能和低溫充電性能。

本發明的第二方面，提供一種鋰離子電池電解液，包括有機溶劑、電解質鋰鹽和添加劑，所述添加劑包括D-酒石酸環硫酸二甲酯，所述D-酒石酸環硫酸二甲酯的結構式如式(Ⅰ)所示：

根據本發明的一些實施例的鋰離子電池電解液，基于所述鋰離子電池電解液的總重量，所述D-酒石酸環硫酸二甲酯的含量為0.5～10％。

根據本發明的一些實施例的鋰離子電池電解液，所述電解質鋰鹽選自有機鋰鹽和無機鋰鹽中的至少一種。

根據本發明的一些實施例的鋰離子電池電解液，所述電解質鋰鹽含有氟元素。

根據本發明的一些實施例的鋰離子電池電解液，所述電解質鋰鹽選自六氟磷酸鹽，六氟砷酸鹽、高氯酸鹽、三氟磺酰鋰、二氟(三氟甲基磺酰)亞胺鋰、雙(氟磺酰)亞胺鋰、三(三氟甲基磺酰)甲基鋰中至少一種。

根據本發明的一些實施例的鋰離子電池電解液，所述電解質鋰鹽的濃度為0.5M～2M。鋰鹽濃度過低，電解液的電導率低，會影響整體電池體系的倍率和和循環性能；鋰鹽濃度過高，電解液粘度過大，同樣影響整個電池體系的倍率。進一步優選地，所述電解質鋰鹽的濃度為1M～1.3M。

根據本發明的一些實施例的鋰離子電池電解液，所述有機溶劑選自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、四氫呋喃中的至少兩種。

本發明的第二方面，提供一種鋰離子電池，包括正極、負極和上述的鋰離子電池電解液。