专利名称：4.2v以上高电压下不易分解的锂离子电池电解液的制作方法
技术领域：
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池电解液。
背景技术：
锂离子电池作为一种新型绿色高能电池，因具有工作电压高、比容量大、循环寿命 长、自放电率低、无记忆效应及对环境友好等优点，被广泛应用于移动电话、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LiNiMnO4, LiNiCoMnO2, 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的希望。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。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种在4. 2V以上高电压下不易分解的锂离子电 池电解液。本发明采用的具体技术方案是4.2V以上高电压下不易分解的锂离子电池电
R1R3
R2V(CH2)n-^-R4
解液，包含一种硫酸酯衍生物，所述的硫酸酯衍生物的结构式为O或
其中η = O 8，Rl R8为H或碳链长度为1 6的烷基，所述的硫酸酯衍
生物在电解液中所占的质量百分比为0. 10%。所述的硫酸酯衍生物在电解液中所占的质量百分比为0. 5% 10%。本发明的有益效果是本发明所述的电解液在高电压下的不易分解，从而提高锂 离子电池的循环性能，同时对电池容量的影响较小。
图1是两种电解液的循环性能图；图中A为未添加高电压添加剂的电解液，其中Α#-1、Α#_2为A的平行样；B为添加 了高电压添加剂的电解液，其中Β#-1、Β#-2为B的平行样。
具体实施例方式具体实施例对本发明作进一步的描述，但这些实施例不构成对本发明的任何限制。实施例14. 2V以上高电压下不易分解的锂离子电池电解液，包含一种硫酸酯衍生物，其结
在电解液中所占的质量百分比为0.6%。电解液中的有机溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二 甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合物，其中EC、DMC和EMC的质量比为1 1 1。锂 离子电池的电解质分别为IM的LiPF6。记为电解液B，未加高电压添加剂的电解液记为A。将A、B两种电解液注入到正极为LiNiMnCoO2,负极为人造石墨的铝壳锂离子电池 中(标称容量650mAh)，在3. 0 4. 5V电压范围内进行IC充放电循环，如图1所示，可以看 出，使用A电解液的电池循环300次容量保持率30 %左右，而使用B电解液的电池容量保持 率达80%以上。实施例24. 2V以上高电压下不易分解的锂离子电池电解液，包含一种硫酸酯衍生物，其结
构式为
其中η = 0 8。所述的高电压添加剂在用于锂离子电池电解液中
时，在电解液中所占的质量百分比为0.6%。电解液中的有机溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸 二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合物，其中EC、DMC和EMC的质量比为1 1 1。 锂离子电池的电解质分别为0. 5M的LiBOB。实施例34. 2V以上高电压下不易分解的锂离子电池电解液，包含一种硫酸酯衍生物，其结 H^(CH2)n-Z-H
构式为
其中η = 0 8。所述的高电压添加剂在用于锂离子电池电解液中
时，在电解液中所占的质量百分比为0.6%。电解液中的有机溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸 二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合物，其中EC、DMC和EMC的质量比为1 1 1。 锂离子电池的电解质分别为0. 5M的LiODFB。实施例44. 2V以上高电压下不易分解的锂离子电池电解液，包含一种硫酸酯衍生物，其结
Η\ Ζ
构式为0〔 ο所述的高电压添加剂在用于锂离子电池电解液中时，在电解液中所X 。
占的质量百分比为5%。电解液中的有机溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳
构式为
其中η = 2。所述的高电压添加剂在用于锂离子电池电解液中时，酸甲乙酯(EMC)的混合物，其中EC、DMC和EMC的质量比为1 1 1。锂离子电池的电解 质分别为IM的LiPF6。将上述电解液与含有相同电解质、并且不含有硫酸酯衍生物的电解 液进行电池循环性能测试。经过200圈反复循环后，含有硫酸酯衍生物的电解液的电池容 量保持较好，从而可知硫酸酯衍生物可以提高锂离子电池的循环性能。实施例54. 2V以上高电压下不易分解的锂离子电池电解液，包含一种硫酸酯衍生物，其结
构式为
。 所述的高电压添加剂在用于锂离子电池电解液中时，在电解液中所占 c/\ ο
的质量百分比为5%。电解液中的有机溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸 甲乙酯(EMC)的混合物，其中EC、DMC和EMC的质量比为1 1 1。锂离子电池的电解质 分别为IM的LiPF6。将上述电解液与含有相同电解质、并且不含有硫酸酯衍生物的电解液 进行电池循环性能测试。经过200圈反复循环后，含有硫酸酯衍生物的电解液的电池容量 保持较好，从而可知硫酸酯衍生物可以提高锂离子电池的循环性能。将实施例1、实施例2和实施例3中的三种含有不同电解质的锂离子电池电解液进 行首次放电容量比较，其中充放电电流密度为0. 3mA/cm2,电压范围为3. 5 5. 0V，可以看 出放电容量受到锂离子电池电解液中的电解质的影响，硫酸酯衍生物对电池容量的影响较 小。由上述可知，本发明所述的电解液在高电压下的不易分解，从而提高锂离子电池 的循环性能，同时对电池容量的影响较小。
权利要求
4.2V以上高电压下不易分解的锂离子电池电解液，其特征在于包含一种硫酸酯衍生物，所述的硫酸酯衍生物的结构式为或其中n＝0～8，R1～R8为H或碳链长度为1～6的烷基，所述的硫酸酯衍生物在电解液中所占的质量百分比为0.1％～10％。FSA00000187827500011.tif,FSA00000187827500012.tif
2.根据权利要求1所述的4.2V以上高电压下不易分解的锂离子电池电解液，其特征在 于所述的硫酸酯衍生物在电解液中所占的质量百分比为0. 5% 10%。
全文摘要
本发明公开了4.2V以上高电压下不易分解的锂离子电池电解液，包含一种硫酸酯衍生物，所述的硫酸酯衍生物的结构式为或其中n＝0～8，R1～R8为H或碳链长度为1～6的烷基，所述的硫酸酯衍生物在电解液中所占的质量百分比为0.1％～10％。本发明所述的电解液在高电压下的不易分解，从而提高锂离子电池的循环性能，同时对电池容量的影响较小。
文档编号H01M10/056GK101908644SQ20101022553
公开日2010年12月8日 申请日期2010年7月12日 优先权日2010年7月12日
发明者方剑慧, 赵世勇, 陈黎, 骆宏钧 申请人:张家港市国泰华荣化工新材料有限公司