一种提高锂电池高电压性能的电解液的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种提高锂电池高电压性能的电解液，该电解液由四类组份组成：锂盐，碳酸酯类和/或醚类有机溶剂，高电压添加剂和其他功能添加剂；其中锂盐和高电压添加剂组分在此电解液中的摩尔浓度范围均是：0.001～2mol/L，其他功能添加剂组分的摩尔浓度范围是：0～0.5mol/L。本发明通过在锂电池电解液中添加高电压添加剂，提升电解液在高电压下的稳定性，有利于提高锂电池的高电压循环寿命以及抑制锂电池膨胀。
【专利说明】—种提高锂电池高电压性能的电解液
【技术领域】
[0001]本发明属于化学材料【技术领域】，具体涉及一种提高锂电池高电压性能的电解液。【背景技术】
[0002]随着锂离子电池市场化的不断深入，人们对锂离子电池的期望越来越高。目前商品化的锂离子电池已 经很难满足实际应用的需要，如移动电话，摄像机，笔记本电脑等便携式设备。随着在电动汽车，无绳电动工具及军事上的应用，对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求，而LiNiMn04、LiNiCoMnO2和LiCoPO4能够在较高的电压(大于4.2V)下发生锂离子的脱嵌反应，因此为提高锂离子电池的能量密度带来了新希望。但是锂离子电池的电解液在高电压下容易分解，导致锂离子电池的充放电效率比较低，循环性能比较差，制约了高电压锂离子电池的进一步发展。
[0003]为了解决这个问题，提出使用氟代溶剂，如FEC的方案。然而，大量的氟代溶剂虽然解决了电解液耐电压的问题，但是电解液电导率降低，而且SEI膜的电阻进一步增大，充放电性能降低，同时气体产生十分显著，电池膨胀较大。因此开发耐高压的电解质材料成为国内外众多研究者努力的目标。
【发明内容】
[0004]基于以上技术背景，本发明的目的在于提供一种提高锂电池高电压性能的电解液，通过在锂电池电解液中添加高电压添加剂，提高电解液的高电压性能，有利于提高锂电池的高电压循环寿命以及抑制锂电池膨胀。
[0005]本发明的方案是通过如下技术措施来实现的:
一种提高锂电池高电压性能的电解液，其特点在于该电解液由以下四类组份组成:(A)锂盐、(B)碳酸酯类和/或醚类有机溶剂、(C)高电压添加剂和(D)其他功能添加剂；其中(A)锂盐和(C)高电压添加剂组分在此电解液中所占的摩尔浓度范围均是:0.001~2mol/L, (D)其他功能添加剂组分在此电解液中所占的摩尔浓度范围均是:0~0.5 mol/L,所述(C)高电压添加剂具有下面结构特点:. J.V..1..-
【权利要求】
1.一种提高锂电池高电压性能的电解液，其特征在于:该电解液由以下四类组份组成:(A)锂盐、(B)碳酸酯类和/或醚类有机溶剂、(C)高电压添加剂和(D)其他功能添加剂；其中(A)锂盐和(C)高电压添加剂组分在此电解液中所占的摩尔浓度范围均是:0.001~2mol/L, (D)其他功能添加剂组分在此电解液中所占的摩尔浓度范围均是:0~0.5 mol/L,所述(C)高电压添加剂具有下面结构特点:
2.根据权利要求1所述的一种提高锂电池高电压性能的电解液，其特征在于:所述高电压添加剂结构中的卤素为F、Cl、Br中的至少一种，卤代包含部分取代和全取代。
3.根据权利要求1所述的一种提高锂电池高电压性能的电解液，其特征在于:所述高电压添加剂结构中的 Rl 和 R2 优选为 R1=F, R2=CH2, FC6H4C3H5 ^1=F, R2=C2H4, FC6H4C4H7 ；R1=CH2F, R2=CH2, CH2FC6H4C3H5 !R1= CH2F, R2= C2H4, CH2FC6H4C4H7 !R1 =F，R2=CF2，FC6H4C3F2H3 !R1=F,R2=C2F4, FC6H4C4F4H30
4.根据权利要求1所述的一种提高锂电池高电压性能的电解液，其特征在于:所述(A)锂盐选自 LiBF4, LiPF6, LiAsF6, LiClO4, LiPFb[(C6Fs (CpFqH(2p+1_q)) tH(5_s_t)) ] (6_b)，b=0，1，2，3，4，5 ;s=0，l，2，3，4，5 ;t=0，l，2，3，4，5 ;p，q为大于等于零的整数中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种提高锂电池高电压性能的电解液，其特征在于:所述(B)碳酸酯类为环状的碳酸酯类和/或链状碳酸酯类化合物；环状的碳酸酯类化合物选自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、Y-丁内酯(GBL)和碳酸亚丁酯(BC)中的一种或一种以上组合物；所述的链状碳酸酯类化合物选自碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲基乙基酯(EMC)、碳数为3~8个的直链或支链脂肪单醇与碳酸合成的碳酸酯衍生物中的一种或一种以上组合物；所述的醚类有机溶剂选自四氢呋喃(THF)、2-甲基四氢呋喃(2-Methyl-THF)、l，3-二氧环戊烷(D0L)、二甲氧甲烷(DMM)、1，2-二甲氧乙烷(DME)和二甘醇二甲醚(dimethyl carbitol)中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种提高锂电池高电压性能的电解液，其特征在于:所述(D)其他功能添加剂为联苯(BP)，碳酸亚乙烯酯(VC)，碳酸乙烯亚乙酯(VEC)，环己基苯(CHB)，叔丁基苯(TBB )，叔戊基苯(TPB )中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种提高锂电池高电压性能的电解液，其特征在于:该电解质溶液可应用于一次电池、二次电池以及锂离子电池。
【文档编号】H01M10/0567GK103700883SQ201310744708
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】李立飞, 王吉峰, 任海, 赵志华, 刘永, 张修涛, 任加兴, 宋朋斌, 刘志辉 申请人:山东海容电源材料有限公司