一种高电压锂离子二次电池电解液的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种高电压锂离子二次电池电解液，其包括非水有机溶剂和溶解在非水有机溶剂中的1M?LiPF6锂盐。非水有机溶剂含有质量占非水有机溶剂总质量0.1％-2.5％的5-磷酰基-3-苯基异噁唑啉；所述5-磷酰基-3-苯基异噁唑啉的结构式如下所示：本发明在一种高电压锂离子二次电池电解液中添加了含有上述分子结构式的5-磷酰基-3-苯基异噁唑啉添加剂后，由于该添加剂具有较低的氧化电位，在首次充电过程中能够在正极表面形成一层致密、稳定的钝化膜，可以有效的抑制电解液有机溶剂在正极表面的氧化分解，有效解决电池在高电压充放电过程中容量快速衰减问题。
【专利说明】-种高电压锂离子二次电池电解液
【技术领域】
[0001] 本发明属于锂离子电池领域，涉及到一种可明显改善高电压锂离子电池的循环性 能的电解液，以及使用该电解液的锂离子电池。
【背景技术】
[0002] 锂离子电池具有高能量密度、长寿命、宽工作温度范围、安全性好、环保、自放电率 低的特点，已广泛应用于移动设备、数码产品、储能电站、动力电池等领域。随着科技的进 步，数码产品的功能日益丰富强大，电池续航能力不足日益明显；同时，数码产品有着向轻、 薄化发展的趋势。电池的性能的不足已成为影响数码产品发展的严重问题；提高二次电池 的能量密度是当前迫切需要解决的任务和课题。优化锂离子电池的设计，达到空间利用最 大化，或提高极片的压实密度，选择更薄的隔膜材料，均可提高电池的体积能量密度；另外 一方面，通过开发工作电压高的新型正极材料，可有效提高电池的输出功率，增大电池的质 量能量密度。复合过渡金属氧化物LiNi a 5C〇a 2Μηα 302具备高可逆充放电容量、较好的安全性 能和较低的使用成本等优势，因此受到了人们的特别关注。但在高电压的充放电条件下，正 极过渡金属具有强氧化性，碳酸酯电解液极易受到氧化分解，造成电池容量的衰减。通过在 电解液中添加一定量的添加剂，可以提高电池在高电压下的循环性能。特开平2001-057237 和特开平2000-243440等日本专利申请公开了一种四元硅醚类添加剂，通过硅醚添加剂 与HF反应，控制电解液中HF的含量，减弱HF对活性材料的破坏，从而提高电池的循环性 能。中国专利201210122805. 4申请公开了一种高电压锂离子电池的电解液，采用氟代碳酸 乙烯酯（FEC)代替普通电解液中的碳酸酯溶剂从而得到一种高电压电解液。虽然FEC可以 提高电解液的抗氧化性能，但是FEC在高温下会分解产生氢氟酸，氢氟酸不仅腐蚀负极表 面的SEI膜，还会破坏正极材料的稳定性，导致电池高温循环性能迅速恶化。
[0003] 有鉴于此，确有必要提供一种高电压电池用电解液，通过在电解液中添加正极成 膜添加剂，该添加剂具有较低的氧化电位，可以在正极界面优先发生氧化反应形成钝化膜， 抑制电解液在正极表面的氧化分解，从而提高电池的高电压循环性能。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术存在的问题，本发明提供一种高电压锂离子二次电池电解液。该电 解液解决电池在高电压充放电过程中，电解液有机溶剂在正极表面的氧化分解，导致电池 循环性能恶化问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
[0006] -种高电压锂离子二次电池电解液，其包括非水有机溶剂和溶解在非水有机溶剂 中的锂盐。非水有机溶剂含有质量占非水有机溶剂总质量〇. 1 % -2. 5 %的5-磷酰基-3-苯 基异嚼唑啉；所述5-磷酰基-3-苯基异嚼唑啉的结构式如下所示：
[0007]
【权利要求】
1. 一种高电压锂离子二次电池电解液，其包括非水有机溶剂和溶解在非水有机溶剂中 的锂盐；其特征在于：非水有机溶剂含有质量占非水有机溶剂总质量0. 1% -2. 5%的5-磷 酰基-3-苯基异噁唑啉；所述5-磷酰基-3-苯基异噁唑啉的结构式如下所示：
2. 根据权利要求1所述的一种高电压锂离子二次电池电解液，其特征在于：所述5-磷 酰基-3-苯基异噁唑啉在非水有机溶剂中的质量百分含量为1%。
3. 根据权利要求1或2所述的一种高电压锂离子二次电池电解液，其特征在于：所述 锂盐为LiPF6。
4. 根据权利要求3所述的一种高电压锂离子二次电池电解液，其特征在于：所述锂盐 为 1M 的 LiPF6。
【文档编号】H01M10/0567GK104091967SQ201410218383
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】王阿忠, 胡念, 赖彩娥 申请人:厦门首能科技有限公司