本发明涉及用于锂电池的非水电解质溶液。
背景技术：
锂电池广泛用作车辆和许多类型的电子设备的一次和二次电池。这些电池倾向于具有高能量密度和功率密度并且因为该原因而在许多应用中受欢迎。
原则上，通过增加电池工作电压可增加电池的能量和功率密度。为此目的，已经开发具有4.5V或更高(相较于Li/Li+)的工作电势的正极材料。
在锂电池中的电解质溶液必然地为非水性类型的。非水电解质溶液通常为锂盐在有机溶剂或有机溶剂混合物中的高介电常数溶液。
电解质溶液的一项重要属性是，其必须于初始电池充电循环期间在负极上形成稳定的固体电解质界面(SEI)层。该SEI层用于保护负极免于与电解质溶液的另外不必要反应且因为该原因该SEI层对于电池的性能至关重要。如果没有SEI层形成或如果SEI层并不致密或不稳定，则电池不佳地工作(如果其工作的话)。
SEI形成涉及电解质溶液的多种组分的复杂电化学反应。这些反应未被全部理解并根据电解质溶液包含的特定材料而变化。负极和正极电压也起到作用。因为反应如此复杂，所以非常难以预测特定溶剂候选物将多大程度上形成SEI层。实际上，在SEI形成方面，即使不同溶剂在化学性质上非常相似时，它们表现也非常不同。例如，碳酸酯常用作电解质溶剂。在这些溶剂中，在一些工作电势下碳酸亚乙酯是相对良好的SEI成形剂，但其它碳酸酯却不是如此。
有时添加剂被添加至基于碳酸酯的电解质溶液以增强SEI形成。一系列化合物已被尝试作为在基于碳酸酯的溶剂体系中的SEI-促进添加剂，它们的成功程度不同。它们性能往往极大地取决于存在于电解质溶液中的其它材料。许多SEI-促进添加剂在特定溶剂体系中很好地起作用而在其它溶剂中不充分起作用。
因为这些原因，非常难以预测特定电解质溶液将在多大程度上形成有效SEI层。
在SEI层形成后，重要的是，在电池工作条件下溶液尽可能化学、电及热稳定。如果电解质溶液降解，那么电池的容量将随时间降低。对所谓的“二次”电池(其被被设计成在其寿命期间多次再充电)，容量的这种损失变成深切的关注点。这在每个连续放电循环期间限制电池的性能并减少电池可充电及放电的次数。结果是电池寿命的显著降低。
因此，电池电解质溶液必须能够首先在负极反应来形成稳定SEI层，并且其后反应尽可能少，如此电池性能最大化。
电解质稳定性的问题随着正极的工作电势增加而变得更明显，因为在较高电压下越来越少的材料为电化学稳定的。当工作电势小于3伏特时，存在相对大量的可用电池电解质溶剂。随着开发较新正极材料，工作电势已提高至超过4伏特(相对于Li/Li+)。在这些电势下，电解质溶剂中的许多种不能使用，因为它们电化学地降解。更为较新的正极材料(如富锂及分层类)具有4.5伏特或更高(相较于Li/Li+)的工作电势。在这些电势下，非常难以寻找既形成良好SEI层并具有良好循环稳定性的电池电解质溶液。在这些电势下甚至碳酸亚乙酯也容易降解。
技术实现要素：
在一个方面中，本发明为电池电解质溶液，其包含溶解于非水溶剂相中的至少一种锂盐，其中至少10重量％的非水溶剂相为(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯。
本发明此外为电学电池，其包含负极、正极、设置于负极和正极之间的隔板、以及接触负极和正极的非水电池电解质溶液，其中电池电解质溶液包含溶解于非水溶剂中的至少一种锂盐，其中锂盐为可溶的，其中非水溶剂相总重量的至少10％为(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯。
具体实施方式
本发明的电解质溶液已经被发现在锂电池中形成有效及稳定的SEI层。根据本发明的锂电池具有极良好能量和功率密度，以及优异的倍率性能。本发明的显著优点在于循环性能。在通过多次充放电循环之后本发明的电池保持显著高比例的该电池初始容量。
本发明的电解质溶液具有在电池中的具体优点，在该电池中在电池正极中的至少一种正极材料具有相较于Li/Li+至少4.5V的工作电压。因此，本发明的优选电池具有含有此类正极材料的正极。
当(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯作为与一种或多种其它溶剂的混合物存在时，获得尤其良好的结果。一个此类混合物为a)(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯和b)4-氟亚乙基碳酸酯的混合物。另一种此类混合物为a)(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯、b)4-氟亚乙基碳酸酯和c)碳酸二甲酯和/或碳酸二乙酯的混合物。第三种混合物为a)(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯、b)碳酸亚乙酯和c)碳酸二乙酯的混合物。
电池电解质溶液的主要组分为至少一种锂盐和包括(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯的非水溶剂相。出于本发明的目的，“溶剂相”包括除锂盐外的电池电解质溶液的全部组分。(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯构成溶剂相的至少10重量％。
(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯具有以下结构：
锂盐可为适合于电池使用的任何锂盐，包括无机锂盐如LiAsF6、LiPF6、LiB(C2O4)2、LiBF4、LiBF2C2O4、LiClO4、LiBrO4和LiIO4，以及有机锂盐如LiB(C6H5)4、LiCH3SO3、LiN(SO2C2F5)2和LiCF3SO3。LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiCF3SO3和LiN(SO2CF3)2为优选的类型，而LiPF6为尤其优选的锂盐。
锂盐以以如下浓度适当地存在：电解质溶液的至少0.5摩尔/升，优选地至少0.75摩尔/升，至多3摩尔/升，并且更优选地至多1.5摩尔/升，再更优选至多1.25摩尔/升，并且甚至更优选地至多1.1摩尔/升。尤其优选的量为0.85至1.25摩尔/升及0.85至1.1摩尔/升。
在一些实施例中，(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯为在非水溶剂相中的唯一组分。
在其它实施例中，非水溶剂相含有(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯与一种或多种组分的组合。在此类实施例中，(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯构成非水溶剂相的至少10重量％。
除(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯之外，非水溶剂相可包括用于锂盐的一种或多种溶剂。此类附加溶剂优选以存在的相对比例可与(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯混溶。此类附加溶剂的实例包括例如一种或多种直链烷基碳酸酯、环状碳酸酯、环状酯、直链酯、环状醚、烷基醚、腈、砜、环丁砜、硅氧烷和磺内酯。可使用前述类型中的任何两种或更多种的混合物。环状酯、直链烷基碳酸酯和环状碳酸酯为优选类型的非水溶剂。
合适的直链烷基碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等。合适的环状碳酸酯包括碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、4-氟亚乙基碳酸酯、3,4-二氟亚乙基碳酸酯等。合适的环状酯包括例如γ-丁内酯和γ-戊内酯。环状醚包括四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、四氢吡喃等。烷基醚包括二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷等。腈包括单腈，如乙腈和丙腈；二腈，如戊二腈；以及其衍生物。砜包括对称砜，如二甲基砜、二乙基砜等；不对称砜，如乙基甲基砜、丙基甲基砜等；以及其衍生物。环丁砜包括四亚甲基环丁砜等。
在一些实施例中非水溶剂相为包括(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯及至少一种其它碳酸酯溶剂的混合物。在此类混合物中的碳酸酯溶剂可为例如碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、4-氟亚乙基碳酸酯、3,4-二氟亚乙基碳酸酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和乙基甲基碳酸酯中的一种或多种。(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯构成此类非水溶剂相的至少10重量％，优选地至少20重量％并且更优选地至少30重量％。(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯可构成此类非水溶剂相的至多99重量％，优选地至多75重量％。(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯和其它碳酸酯溶剂的混合物可构成非水溶剂相的50重量％至100重量％，80重量％至100重量％，90重量％至100重量％或98％至100％。(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯及其它碳酸酯溶剂的混合物可以构成整个非水溶剂相。
以这些组分的组合重量计，此类非水溶剂相的实例包括a)50重量％至94重量％(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯、b)5重量％至50重量％4-氟亚乙基碳酸酯及c)1重量％至50重量％的碳酸二甲酯和/或碳酸二乙酯的混合物。在一些实施例中，以这些组分的组合重量计，该非水溶剂相含有50重量％至75重量％(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯、5重量％至15重量％4-氟亚乙基碳酸酯及20重量％至35重量％的碳酸二甲酯和/或碳酸二乙酯。在其它实施例中，以这些组分的组合重量计，此类非水溶剂相实例含有a)50重量％至90重量％(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯、b)5重量％至30重量％4-氟亚乙基碳酸酯及c)5重量％至40重量％的碳酸二甲酯和/或碳酸二乙酯。如描述于该段中的a)、b)及c)的组分的混合物可构成非水溶剂相的例如50重量％至100重量％、80重量％至100重量％、90重量％至100重量％、95重量％至100重量％或98重量％至100重量％。如描述于该段中的a)、b)及c)的组分的混合物可构成整个非水溶剂相。
以这些组分的组合重量计，此类非水溶剂相的另一实例包括a)50重量％至94重量％(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯、b)5重量％至50重量％碳酸亚乙酯及c)1重量％至50重量％的碳酸二乙酯的混合物。在一些实施例中，以这些组分的组合重量计，该非水溶剂相含有50重量％至75重量％(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯、5重量％至15重量％的碳酸亚乙酯及20重量％至35重量％的碳酸二乙酯。如描述于该段中的a)、b)及c)的组分的混合物可构成非水溶剂相的例如50重量％至100重量％、80重量％至100重量％、90重量％至100重量％、95重量％至100重量％或99重量％至100重量％。如描述于该段中的a)、b)及c)的组分的混合物可构成整个非水溶剂相。
非水溶剂相的另一实例包括a)(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯及b)4-氟亚乙基碳酸酯。这些组分的比例可为例如50重量％至98重量％，优选地70重量％至95重量％，更优选地75重量％至95重量％并且再更优选地75重量％至85重量％(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯，及2重量％至50重量％，优选地，优选地5重量％至30重量％，更优选地5重量％至25重量％并且再更优选地15重量％至25重量％4-氟亚乙基碳酸酯。这些百分比是以(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯及4-氟亚乙基碳酸酯的组合重量计的。在这些实施例中，(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯及4-氟亚乙基碳酸酯一起可构成非水溶剂相的例如50重量％至100重量％、80重量％至100重量％、90重量％至100重量％、95重量％至100重量％或99重量％至100重量％。(2,2-二氟乙基)乙基碳酸酯及4-氟亚乙基碳酸酯一起可构成整个非水溶剂相。
除已经提到的组分之外，各种其它添加剂可存在于电池电解质溶液中。出于本发明的目的，这些其它添加剂被认为是非水溶剂相的一部分。这些添加剂可包括例如在石墨电极表面处促进固体电解质界面形成的添加剂；各种正极保护剂；锂盐稳定剂；锂沉积改进剂；离子溶剂化增强剂；腐蚀抑制剂；湿润剂；阻燃剂；以及粘度降低剂。这些类型的许多添加剂由Zhang描述于《用于锂离子电池的电解质添加剂综述(A review on electrolyte additives for lithium-ion batteries)》，《电源杂志(J.Power Sources)》162(2006)，1379-1394中。
促进固体电解质界面(SEI)形成的试剂包括各种可聚合烯系不饱和化合物、各种硫化合物以及其它材料。烯系不饱和化合物包括具有脂族碳-碳不饱和基团的碳酸酯化合物，如亚乙烯基碳酸酯(vinylidine carbonate)、碳酸乙烯基乙酯、碳酸烯丙基乙酯等。硫化合物包括磺内酯，即，羟基磺酸酸的环状磺酸酯。合适的磺内酯化合物的实例为1,3-丙烷磺内酯。合适的正极保护剂包括材料如N,N-二乙基氨基三甲基硅烷及LiB(C2O4)2。锂盐稳定剂包括LiF、三(2,2,2-三氟乙基)亚磷酸酯、1-甲基-2-吡咯烷酮、氟化氨基甲酸酯及六甲基磷酰胺。锂沉积改进剂的实例包括二氧化硫、聚硫化物、二氧化碳、表面活性剂(如氯化四烷基铵)、全氟辛磺酸酯的锂盐和四乙铵盐、各种全氟聚醚等。冠醚可为合适的离子溶剂化增强剂，各种硼酸酯、硼和硼化合物同样如此。LiB(C2O4)2和LiF2C2O4为铝腐蚀抑制剂的实例。环己烷、三烷基磷酸酯和某些羧酸酯适可用作湿润剂和粘度降低剂。一些材料如LiB(C2O4)2可在电解质溶液中执行多个功能。
各种其它添加剂可一起构成非水溶剂相的总重量的至多50％，至多20％，优选地至多10％。
本发明的优点为SEI促进添加剂为非必要的且可从配方省略或(如果使用的话)以仅少量使用。因此，在一些实施例中，非水溶剂相含有不超过5重量％、不超过1重量％或不超过0.25重量％的可聚合烯系不饱和化合物及含硫化合物。
电池电解质溶液通过将锂盐溶解或分散到非水溶剂相的组分中的一种或多种而方便地制备。如果非水溶剂相为材料的混合物，那么锂盐可溶解到混合物、其任何组分或那些组分的任何次组合中。混合的顺序大体上不关键。
所谓“非水性”，意指溶剂相含有低于500ppm的水(以重量计)。50ppm或更少的水含量为优选的并且更优选的水含量为30ppm或更少。电池电解质溶液整体也为非水的，并且还含有(如果有的话)类似量的水。在形成电池电解质溶液之前，必要时电池电解质溶液的各种组分可单独地干燥，和/或调配的电池电解质溶液可干燥以去除残余水。选择的干燥方法应当既不降解或分解电池电解质溶液的各种组分，也不促进在它们之间不期望的反应。可使用热力法，如可干燥剂如分子筛。
含有本发明的电池电解质溶液的电池可具有任何可用的构造。典型电池构造包括负极和正极，其中隔板和电解质溶液插置在负极与正极之间，使得离子可通过电解质溶液在负极和正极之间迁移。组件总体上封装到壳体中。电池的形状不受限制。电池可为含有成螺旋状卷绕薄片电极和隔板的圆筒形类型。电池可为圆筒形类型，其具有包括片状电极和隔板的组合由内而外的结构。电池可为含有电极和已经叠加的隔板的板类型。
合适的负极材料包括例如含碳材料，如天然或人造石墨、碳化沥青、碳纤维、石墨化中间相微球、炉法碳黑、乙炔黑以及各种其它石墨化材料。含碳材料可使用粘结剂(如聚(偏二氟乙烯)、聚四氟乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、异戊二烯橡胶、聚(醋酸乙烯基酯)、聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚乙烯或硝化纤维)粘结在一起。合适的含碳负极和用于构建含碳负极的方法描述于例如美国专利第7,169,511号中。
其它合适的负极材料包括锂金属、硅、锡、锂合金及其它锂化合物如钛酸锂负极。
合适的正极材料包括无机化合物如过渡金属氧化物、过渡金属/锂复合氧化物、锂/过渡金属复合磷酸盐、过渡金属硫化物、金属氧化物及过渡金属硅酸盐。过渡金属氧化物的实例包括MnO、V2O5、V6O13及TiO2。过渡金属/锂复合氧化物包括基本组成大致为LiCoO2的锂/钴复合氧化物、基本组成大致为LiNiO2的锂/镍复合氧化物及基本组成大致为LiMn2O4或LiMnO2的锂/锰复合氧化物。在这些案例中之每一种中，钴、镍或锰的一部分可被替换成一种或两种金属如Al、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga或Zr。锂/过渡金属复合磷酸盐包括磷酸铁锂、磷酸锰锂、磷酸钴锂、磷酸锰铁锂等。
在优选实施例中，一起选择负极和正极材料以提供带有至少4.5V工作电压的电池。优选的正极材料为锂镍锰钴电极材料，具体地讲有时被称作富锂金属氧化物或富锂层状氧化物(每种在本文中通过首字母缩写LRMO辨识)的那些类型。这些材料通常显示带有单斜晶及菱面体晶域的层状结构。当充电至相较于Li/Li+约4.6伏特电压时，它们可具有270mAh/g或更大的初始放电比容量。
合适的LRMO正极材料包括由式LixMyO2表示的那些材料，其中1<x<2，y为1并且M为具有2至4的氧化态的任何金属。优选地，M为金属的组合，其中金属之一为Ni。在优选实施例中，M为Ni和Mn或Ni、Mn和Co的混合物。在此类情况下，LMRO正极材料可为由式LixNi1-a-bMnaCobO2表示的一种材料，其中使得0.2≤a≤0.9并且0.1≤b≤0.8。更优选地，0.2≤a≤0.5，0.1≤b≤0.5且a+b≤0.8。X优选地为1.005至1.2，更优选地1.01至1.15。
LRMO还可含有改进一种或多种属性的少量的阴离子掺杂剂，其中一个实例为氟。
合适的LRMO正极材料包括描述于美国专利第5,993,998、第6,677,082号、第6,680,143号、第7,205,072号、第7,435,402号及第8,187,752号；日本未审查专利第11307094A号；欧洲专利申请第1193782号；《化学材料(Chem.Mater.)》，23(2011)3614-3621；以及《电化学会志(J.Electrochem.Soc.)》，145:12，1998年12月(4160-4168)中的那些。
LRMO可涂布有例如非离子导电固体，如例如，如描述于US 2011-0081578中的磷酸锂、硫化锂、钛酸镧锂盐和/或涂布有涂料如Al2O3、La2O3或AlF3。其可以具有包含如描述于中US 2007-0281212的稳定铵磷、钛、硅、锆、铝金属、硼和/或氟原子的经蚀刻表面。
在一些实施例中，当以0.05C速率从4.6伏特放电至2伏特时，LRMO正极材料显示至少250mAh/g的比容量。
电池电极通常各自与集电体电接触或形成到集电体上。用于负极的合适的集电体由金属或金属合金制成，如铜、铜合金、镍、镍合金、不锈钢等。用于正极的合适的集电体包括由铝、钛、钽、这些金属中的两种或更多种的合金等制成的那些集电体。
将隔板插置在负极与正极之间以防止负极和正极彼此接触并且短路。隔板方便地由不导电材料构造。在工作条件下，其应不与电解质溶液或电解质溶液中的任一组分反应或可溶于电解质溶液或电解质溶液中的任一组分中。聚合物隔板通常为合适的。形成隔板的合适的聚合物的实例包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯-1、聚-3-甲基戊烯、乙烯-丙烯共聚物、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷、聚醚砜等。
电解质溶液必须能够渗透通过隔板。出于此原因，隔板通常是多孔的，呈多孔薄片、非编织品或编织品等形式。隔板的孔隙度通常为表面积的20％或更高，至多高达90％。优选的孔隙度为表面积的30％至75％。孔隙通常不大于0.5微米，并且优选地其最长尺寸至多0.05微米。隔板通常为至少一微米厚，并且可为至多50微米厚。优选厚度是5至30微米。
电解质溶液的量可为，例如高达20g/A·h(克/正极容量的安培-小时)或更大，但本发明具体有益于低电解质电池中，其中电解质的量至多10g/正极容量的A·h。在一些实施例中，电池含有每正极容量的A·h，3至7、3至6或3至5g的电池电解质溶液。正极容量通过测量相对于锂反电极在半-电池中正极材料的比容量，并乘以在正极中的正极材料的重量而确定。
电池优选地为二次(可再充电)锂电池。在此类电池中，放电反应包括锂离子从负极的溶解或去锂化到电解质溶液中，并且锂离子同时嵌入正极中。反之，充电反应包括锂离子从电解质溶液嵌入负极中。在充电时，锂离子在负极侧上被还原，同时，正极材料中的锂离子溶解于电解质溶液中。
本发明的电池可用于工业应用如电动车辆、混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆、航空、电动自行车等。本发明的电池同样适用于使大量电学和电子装置工作，如计算机、照相机、摄像机、手机、PDA、MP3以及其它音乐播放器、电视、玩具、视频游戏播放器、家用电器、电工具、医疗器件(如起搏器和除颤器)等。
提供以下实例以说明本发明，但并不打算限制其范围。除非另外指示，否则所有份数和百分比都以重量计。
用于制备纽扣电芯的通用方法：以90:5:2.5:2.5重量比率，将铝掺杂/AlF3涂布的富锂铝镍锰钴氧化物LRMO正极材料与聚偏二氟乙烯、蒸气生长碳纤维及导电碳黑混合。然后混合物浆化到N-甲基吡咯烷酮中。将浆液涂布到19微米经蚀刻的铝金属集电体上并干燥。经干燥的涂层重量为约5.5mg/cm2。电极按压至约30μm的厚度,从而形成具有约2.4mAh容量(以正极材料的250mAh/g的标称比容量计)的正极。
使用这些正极及合成图形化负极生产纽扣电芯。经干燥的正极铺设到底部壳体上。隔板铺设在正极顶部上并通过O-形环固定。10μL的电解质溶液分配到隔板上。负极、垫片及顶壳体然后按顺序添加从而形成纽扣电芯。
通用电池循环方法：纽扣电芯在装配之后静置24小时以允许电解质彻底地浸湿隔板。以0.05C(1C为在一小时内将电池充电至标称容量必需的充电速率)执行首次充放电循环，接着0.1C充电/放电循环以检验低倍率容量。然后使用1C/1C充电/放电倍率测量初始容量。在其之后电池以1/1C充电/放电倍率循环至少70次循环，其中每25次循环一次0.1C充电/放电循环以检验固有阻抗。
实例1-实例6
电池电解质溶液实例1-实例6具有以下配方。
表1
1DFEEC为2,2-二氟乙基乙基碳酸酯。2FEC为4-氟亚乙基碳酸酯。3DEC为碳酸二乙酯。3EMC为乙基甲基碳酸酯。4DMC为碳酸二甲酯。
评估含有这些电解质溶液中的每一种的电池的循环稳定性。结果如表2中所指示。
表2
实例1和实例4示出，在略微不同锂盐装载量下获得类似结果。在实例2和实例3中，与实例1相比，DFEEC的比例略微减少。这产生较好比容量保持率。
实例5表示实例1的修改方案，其中一些DFEEC被替换成乙基甲基碳酸酯。获得良好初始容量(表明良好SEI层的形成)，但容量保持率较差。实例6示出用碳酸二甲酯而不是实例5的乙基甲基碳酸酯替换一些DFEEC的效果。该组合明显地为最佳表现者。实例1、实例5和实例6一起(及具体的实例5和实例6中)示出溶剂性能的不可预测。用乙基甲基碳酸酯(实例5)替换一部分DFEEC产生容量保持率的显著劣化，然而用碳酸二甲酯(实例6)而不是化学类似的乙基甲基碳酸酯替换DFEEC引起非常高的初始容量及非常良好容量保持率。实例6被认为是在该组实验中的最佳表现者。
实例7-实例10
电池电解质溶液实例7-实例10具有以下配方。
表3
1DFEEC为2,2-二氟乙基乙基碳酸酯。2FEC为4-氟亚乙基碳酸酯。3DEC为碳酸二乙酯。4EC为碳酸亚乙酯。
评估含有这些电解质溶液中的每一种的电池的循环稳定性。结果如表4中所指示。
表4
该数据示出电池电解质溶液性能的不可预测，以及它们对表现为仅微小的配方改变的灵敏度。用FEC代替相同量的EC(实例8相较于实例7)产生大致相同初始容量但循环性能上的大改进。实例9和实例10示出用碳酸二乙酯替换一部分DFEEC的效果；循环稳定性显著升高见于实例9中，其补偿在初始容量上的较少损失被补偿从而使得在70次循环之后实例9的剩余容量比实例7好。在较高循环数量下，实例9的比容量预期超过实例7。当用碳酸二乙酯替换更多的DFEEC时，如在实例10中，容量保持率受损害。