一种提高锂电池循环寿命电解质溶液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锂电池材料技术领域，具体涉及一种提高锂电池循环寿命的电解液。
【背景技术】
[0002] 随着社会的不断发展，便携式电子设备需求也越来越多，对高比能电池（电子设备 动力源)的需求也逐渐增大。锂电池具有高电压、低自放电率、高能量密度、无污染等显著优 点，正逐步取代传统电池不断扩展应用领域和市场份额。
[0003] 尽管相比传统电池，锂电池循环寿命有较大改善，但是在一些特殊环境(高温)，锂 电池的寿命依然没有达到所需要求。目前锂电池主要使用的电解液为六氟磷酸锂与碳酸酯 (醚）的混合体系，但该电解液处于较高温度的条件下，电池中的电解液组分六氟磷酸锂易 分解，产生酸腐蚀电池SEI膜及电极材料，导致电池寿命下降。为了改善锂电池的循环寿 命，通过在电解液中添加长寿命添加剂，抑制酸的产生，减少酸对材料及电极的腐蚀，从而 大大提高电池的循环性能是目前行业内的主要研宄方向。然而，目前常用的电池长寿命添 加剂对电池SEI膜及电极材料的保护效果任然不理想，严重制约着锂离子电池向大型化、 高能化的发展。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题，就是针对以上现有技术所存在的不足，而提出了一 种提高锂电池安全性能的电解质溶液，该电解液使锂离子电池具有良好的循环寿命、倍率 性能，且安全性大幅提升，使其具有广阔的应用前景。
[0005] 为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案来实现的： 一种提高锂电池循环寿命的电解液，其特征在于：该电解液包括（A)锂盐，（B)碳酸酯 类和/或醚类有机溶剂，（C)长寿命添加剂和（D)其他功能添加剂；其中（A)锂盐在此电解 液中的摩尔浓度范围是：〇. 001-2摩尔/升，（C)长寿命添加剂在此电解液中所占的质量 比例范围为0. 001-0. 1摩尔/升，组分（D)其他功能添加剂在此电解液中的摩尔浓度范围 为〇-〇. 5摩尔/升；其中上述的（C)长寿命添加剂为二异丙基碳酰亚胺(简称DIC)，其化 学结构式如下：
【主权项】
1. 一种提高锂电池循环寿命的电解液，其特征在于：该电解液包括（A)锂盐，（B)碳酸 酯类和/或醚类有机溶剂，（C)长寿命添加剂和（D)其他功能添加剂；其中（A)锂盐在此电 解液中的摩尔浓度范围是：0.001-2摩尔/升，（C)长寿命添加剂在此电解液中所占的质 量比例范围为0. 001-0. 1摩尔/升，组分（D)其他功能添加剂在此电解液中的摩尔浓度范 围为0-0. 5摩尔/升；其中上述的（C)长寿命添加剂为二异丙基碳酰亚胺，其化学结构式
2. 根据权利要求1所述的一种提高锂电池循环寿命的电解液，其特征在于：所述的（A) 锂盐为四氟硼酸锂（LiBF4)、六氟磷酸锂（LiPF 6)、双三氟磺酰胺锂（LiN(SO2CF3)2X双氟磺 酰胺锂（LiFSI)、三氟甲磺酸锂（LiSO 3CF3)中的至少一种。
3. 根据权利要求1所述的一种提高锂电池循环寿命的电解液，其特征在于：所述的（B) 碳酸酯类有机溶剂为环状碳酸酯类和/或链状碳酸酯类化合物。
4. 根据权利要求1所述的一种提高锂电池循环寿命的电解液，其特征在于：所述的（B) 醚类有机溶剂选自四氢呋喃、乙二醇二甲醚、2-甲基四氢呋喃、1，3-二氧环戊烷、二甲氧甲 烷、1，2-二甲氧乙烷和二甘醇二甲醚中的至少一种。
5. 根据权利要求3所述的一种提高锂电池循环寿命的电解液，其特征在于：所述的环 状的碳酸酯类化合物选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ - 丁内酯和碳酸亚丁酯中的至少一 种。
6. 根据权利要求3所述的一种提高锂电池循环寿命的电解液，其特征在于：所述的链 状碳酸酯类化合物选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲基乙基酯、以及碳数 为3-8的直链或支链脂肪单醇与碳酸合成的碳酸酯衍生物中的至少一种。
7. 根据权利要求1所述的一种提高锂电池循环寿命的电解液，其特征在于：所述的（D) 其他功能添加剂为乙腈、联苯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、亚硫酸丙 烯酯、1，3-(1-丙烯）磺内酯、亚硫酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、环己基苯、叔丁基苯、叔戊基苯和 丁二氰中的至少一种。
8. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的一种提高锂电池循环寿命的电解 液，其特征在于：该电解液应用于锂一次电池，锂二次电池及锂离子电池中。
【专利摘要】本发明公开了一种提高锂电池循环寿命电解液，包括(A)0.001-2摩尔/升的锂盐，(B)碳酸酯类和/或醚类有机溶剂，0.001-0.1摩尔/升的(C)长寿命添加剂二异丙基碳酰亚胺和0-0.5摩尔/升的(D)其他功能添加剂。该电解液中的长寿命添加剂二异丙基碳酰亚胺可以通过分子间氢键作用降低电解液体系锂盐水解，减少酸的产生，减弱酸对SEI膜及电极材料腐蚀，进而提升锂离子电池的循环寿命、倍率性能电池寿命，并且该长寿命添加剂(C)具有较好的安全性能，确保应用的充分安全，在锂一次电池、锂二次电池以及锂离子电池中具有较高的推广应用价值。
【IPC分类】H01M10-056
【公开号】CN104733776
【申请号】CN201510139820
【发明人】刘永, 任海, 王吉峰, 任加兴, 赵志华, 刘志辉
【申请人】山东海容电源材料有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月27日