锂离子电池用高电压电解液制造技术

技术编号:12888487 阅读:58 留言:0更新日期:2016-02-17 22:30
本发明专利技术具体涉及一种锂离子电池用高电压电解液,包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂溶剂,所述添加剂含有氰基磺酸酯化合物。应用了本发明专利技术提供的锂离子电池用高电压电解液的锂电池,容量保持率和容量回复率均达到90%以上;而且,其300次循环容量保持率均达到88%以上。综上所述,本发明专利技术提供的锂离子电池用高电压电解液,能够大幅提高锂离子电池在高电压条件下的循环性能,有利于实现锂离子电池的高压化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及裡离电池领域,尤其设及一种裡离子电池用高电压电解液。
技术介绍
裡离子电池具有工作电压高、比容量大、循环寿命长、无记忆效应W及对环境友好 等优点,被广泛应用与各种电子设备中。但是随着科学技术的发展,人们对裡离子电池具有 更高的能量密度要求,而提高裡离子电池的工作电压是提高其能量密度的有效途径之一。 目前工作电压在4. 35VW上的裡离子电池已经成为研究的热点,然而在高电压下电解液在 正负极上将发生剧烈的氧化还原反应,产生大量气体,使电池的内压增加,影响电池的循环 寿命和安全性能。同时正极材料中的过渡金属元素会发生还原反应而溶出,使裡离子电池 性能受到非常负面的影响。 克服电解液在正极表面的氧化分解,W改善裡离子电池在高电压条件下的循环性 能,是开发高电压裡离子电池必须面对的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可W有效的改善裡离子电池在高电压条件下的循环 性能的电解液。 阳〇化]为实现上述目的,本专利技术提供一种裡离子电池用高电压电解液,包括非水有机溶 剂、裡盐和添加剂溶剂,所述添加剂含有氯基横酸醋化合物。 优选的,所述氯基横酸醋化合物为下列化合物的任一种:其中Rf为CHs、C2H5、。&、C4H9、CFs、CF3CH2、CF2HCH2、CF3CF2、CF2HCF2CH2、CF3CFHCF2、CFsCFzCHz'CFsCFzCFz、师3)2邸、^sC'CFsCFzCFzCFz的任一种; Wmo] Ri~R4 为H、CH3、C2H5、C4H9、CFs、CF3CH2、CF2HCH2、CF3CF2、CF2HCF2CH2、CF3CFHCF2、 CFsCFzCHz'CFsCFzCFz、师3)2邸、(CF3)3C、CF3CF2CF2CF2、0CH2CF3、0CH(CF3)2的任一种; W11] n的数值在1-5之间。 优选的,所述添加剂的含量为电解液的总重量的0. 5-30%。 优选的,所述添加剂的含量为电解液的总重量的1-20%。 优选的,所述非水有机溶剂为碳酸乙締醋、碳酸丙締醋、碳酸二甲醋、碳酸二乙醋、 碳酸甲乙醋、丫-下内醋、乙酸甲醋、乙酸乙醋、乙酸丙醋、乙酸下醋、丙酸乙醋、丙酸丙醋、丙 酸下醋中的一种或几种。 优选的,所述氯基横酸醋化合物中,Rf所含碳原子为2或3,n的数值在1-3之间。 根据本专利技术所提供的电解液,所述溶剂的分子量不宜过大,W免导致电解液粘度增大,从而 影响电解液的电导率。 优选的,所述非水有机溶剂为碳酸乙締醋、碳酸丙締醋、碳酸二甲醋、碳酸二乙醋、 碳酸甲乙醋、丫-下内醋、乙酸甲醋、乙酸乙醋、乙酸丙醋、乙酸下醋、丙酸乙醋、丙酸丙醋、丙 酸下醋中的一种或几种。优选的,所述裡盐为LiPFe、LiCl〇4、LiBF*、LiAsFe、LiBOB、LiODFB、LiCl、 LiC (CF3SO3)3和Li (CF3SO2)2N中的一种。 优选的,所述电解液裡盐的浓度为0. 5-2mol/L。 优选的,所述电解液裡盐的浓度为0. 8-1. 5mol/L。 优选的,该电解液还包括成膜添加剂;所述成膜添加剂为碳酸亚乙締醋、碳酸乙締 亚乙醋、氣代碳酸乙締醋、1,3-丙横酸内醋、1,4-下横酸内醋、硫酸乙締醋、硫酸丙締醋、亚 硫酸乙締醋和亚硫酸丙締醋中的一种或几种。 本专利技术的有益效果是:本专利技术提供的裡离子电池用高电压电解液,容量保持率和 容量回复率均达到90%W上;而且,其300次循环容量保持率均达到88%W上;因此本发 明提供的裡离子电池用高电压电解液,能够大幅提高裡离子电池在高电压条件下的循环性 能,有利于实现裡离子电池的高压化。【具体实施方式】 为了更清楚地表述本专利技术,下面结合实施例对本专利技术作进一步地描述。 本专利技术提供的裡离子电池用高电压电解液,包括非水有机溶剂、裡盐和添加剂溶 剂,添加剂含有氯基横酸醋化合物。 具体来说,氯基横酸醋化合物为下列化合物的任一种: n的数值在1-5之间。 阳030] 实施例1: 裡离子电池用高电压电解液,其电池用正极和负极的制备过程: 阳03引(1)正极的制备:通过W下步骤制备正极:将95%重量的钻酸裡,3%重量的聚偏 二氣乙締(PVdF),及2%重量的乙烘黑混合;加入N-甲基化咯烧酬制成浆料;将浆料过滤 后涂布在侣制集流体上,经烘干和冷压后得到正极片。(2)负极的制备:将2 %重量的导电剂乙烘黑,1.2 %的粘结剂下苯橡胶(SBR), 0.8%重量的增稠剂簇甲基纤维素钢(CMC)溶于水中,将96%重量的石墨加入上述溶液,混 合均匀,将混制的浆料过滤后涂布在负极铜集流体上,经烘干和漉压后得到负极片。 做电解液的制备:在充满氣气的手套箱(水分<Ippm,氧分<Ippm)中,将EC(碳 酸乙締醋)、:EMC(碳酸甲乙醋):DEC(碳酸二乙醋)=30 : 30 : 40配制成Imol/L的 LiPFe电解液,然后加入3 %CF3CH2OSO2CH2CH2CN、1 %的VC(碳酸亚乙締醋)和3 %的阳C(氣 代碳酸乙締醋),揽拌均匀后得到实施例1的裡离子电池电解液(游离酸< 15ppm,水分 < 10卵m)。 (4)裡二次电池的制备 将上述制备的正极极片、负极极片和隔膜W卷绕方式制成方形电忍,采用聚合物 包装,注入上述制备的电解液,经化成等工艺后制成容量为1000 mAh的裡二次电池。 妨电池性能测试 循环性能测试,W0. 5C/0. 5C对电池进行充放电循环测试,截止电压为2. 7~ 4. 4V。高溫存储性能测试,首先将化成好的电池在常溫下W0. 5C充放电一次,再W0. 5C将 电池充满电后进行高溫保存,待电池完全冷却后,将电池W0. 5C进行充放电测试。实施例2-17 除下表参数外,其他参数及制备方法同实施例1。 W44] 表2为实施例和对比例的测试结果: 从上述试验数据可W看出,应用了本专利技术提供的裡离子电池用高电压电解液的裡 电池,容量保持率和容量回复率均达到90 %W上,而对比例中均不足60% ;而且,应用了本 专利技术提供的裡离子电池用高电压电解液的裡电池,其300次循环容量保持率均达到88%W 上,而对比例中均没有达到60%。综上所述,本专利技术提供的裡离子电池用高电压电解液,能 够大幅提高裡离子电池在高电压条件下的循环性能,有利于实现裡离子电池的高压化。 W上仅为本专利技术的优选实施方式,应当指出,对于本
的普通技术人员来 说,在不脱离本专利技术技术原理的前提下,还可W做出若干改进和润饰,运些改进和润饰也应 视为本专利技术的保护范围。【主权项】1. 一种锂离子电池用高电压电解液,其特征在于,包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂溶 剂,所述添加剂含有氰基磺酸酯化合物。2. 根据权利要求1所述的锂离子电池用高电压电解液,其特征在于,所述氰基磺酸酯 化合物为下列化合物的任一种:其中 Rf 为 ch3、c2h5、c3h7、c 4h9、cf3、cf3ch2、cf 2hch2、cf3cf2、cf2hcf 2ch2、cf3cfhcf2、 CF3CF2CH^ CF3CF2CF^ (CF3)2CH^ (CF3)3C^CF3CF2CF2CF 2^{i-# ; 札~R4为 H、ch3、c2h5、c3h7、c 4h9、cf3、本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种锂离子电池用高电压电解液,其特征在于,包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂溶剂,所述添加剂含有氰基磺酸酯化合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:廖帅玲徐三善张未星陈晓军
申请(专利权)人:九江天赐高新材料有限公司
类型:发明
国别省市:江西;36

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