本发明专利技术公开了一种提高锂离子电池高温及高电压性能的电解液及其在锂离子电池中的应用，所述电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂，其中：所述添加剂由甲氧基二苯基膦和负极表面成膜添加剂组成，甲氧基二苯基膦在电解液中的含量为0.01~10.0wt.%，负极表面成膜添加剂在电解液中的含量为0.02~5wt.%；所述有机溶剂由10~50wt.%环状碳酸酯、30~70wt.%线性碳酸酯组成；所述锂盐在电解液中浓度为0.5~2.5mol/L。本发明专利技术所提供的电解液，同时使用MDP和负极表面成膜添加剂作为组合添加剂，能够改善锂离子电池正极材料在高电压下的稳定性，抑制电解液在正极表面分解，改善高电压锂离子电池在常温和高温下的循环性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于裡离子电池领域，设及一种提高裡离子电池高溫及高电压性能的电解 液W及包括该电解液的裡离子电池。
技术介绍
裡离子电池作为电化学能源转换与存储的重要设备，在信息技术、电动车和混合 动力车、航空航天等许多民用、军用领域被广泛应用。特别是近年来随着新能源汽车不断推 广，对动力型裡离子电池的要求与研究也在迅速发展。特别是电动汽车领域，对电池的体积 和重量都受到严格限制的情况下，电池的能量密度决定了电动汽车的单次最大行驶里程， 因此，单体电池的能量密度需要继续提高。 提高裡离子电池的电压可W提高裡离子电池的能量密度，然而，裡离子电池的电 压不断提高，更高的电压意味着正极材料具有更高的电极电位，电解液在正极的氧化分解 更加严重，随着电池充放电循环进行，电池的内阻也逐渐增大，会导致裡离子电池的循环和 存储性能的下降甚至失效。此外，高溫会造成电池内部电极材料的活性增强，副反应增多， 电池的循环性能也会很快下降。 现有技术中，研究者们采用一系列方法对材料表界面进行改性，通过改善电极表 面膜的组成和结构等，提高电极材料在高电压W及高溫下的循环性能。其中，对材料的改性 包覆、机械研磨、表面成膜等方法工艺复杂，重复性低，成本较高。采用合适的添加剂改善电 解液的组分操作简单且作用明显，比较有利于工业化应用。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种提高裡离子电池高溫及高电压性能的电解 液及其在裡离子电池中的应用，将包含甲氧基二苯基麟(MDP)和表面成膜剂的电解液应用 到裡离子电池中后，不仅能够提高裡离子电池在高电压下的循环性能，而且能够提高裡离 子电池在高溫下循环稳定性。 本专利技术的目的是通过W下技术方案实现的： 一种提高裡离子电池高溫及高电压性能的电解液，包括裡盐、有机溶剂和添加剂，所述 添加剂由甲氧基二苯基麟（MDP)和负极表面成膜添加剂组成，其中：甲氧基二苯基麟（MDP) 在电解液中的含量为0.01 ~ 10.0Wt. %，负极表面成膜添加剂在电解液中的含量为0.02 ~ 5Wt. %;所述有机溶剂由10 ~ 50Wt. %环状碳酸醋、30 ~ 70Wt. %线性碳酸醋组成；所述 裡盐在电解液中浓度为0. 5 ~ 2. 5 mol/L。 上述电解液可用于裡离子电池中，所述裡离子电池包括正极片、负极片、裡电池隔 膜和上述电解液，其中，所述正极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体上的正极活 性物质层，所述正极活性物质层包括正极活性材料、粘接剂和导电剂，所述负极片包括负极 集流体和设置于所述负极集流体上的负极活性物质层，所述负极活性物质层包括负极活性 材料、粘接剂和导电剂。 本专利技术中，所述甲氧基二苯基麟(MDP)中憐原子为+3价，MDP在电解液中可优先于 有机溶剂在正极表面氧化分解，有助于形成完整、致密的正极表面膜，提高正极表面膜的稳 定性，有效阻隔材料与电解液的接触，抑制过渡金属离子对电解液的催化分解作用，从而抑 制有机溶剂的进一步氧化分解，能有效的减少循环过程中正极界面阻抗的增加。同时，MDP 可W结合正极材料在循环或存储过程中的活性氧分子，抑制电解液的氧化，可作为一种抗 氧化剂。 本专利技术中，所述负极表面成膜添加剂有助于在负极形成致密、稳定的SEI膜，有效 减少电解液在负极的还原分解，降低负极界面的阻抗，进一步提升裡离子电池的电化学性 能。 本专利技术中，所述负极表面成膜添加剂为碳酸亚乙締醋（VC)、亚硫酸乙締醋（ES)、 亚硫酸丙締醋（PS)、下横酸内醋（BS)、双乙二酸棚酸裡（LiBOB)、二氣草酸棚酸裡（LiDFOB) 中至少一种。 本专利技术中，所述环状碳酸醋选自碳酸乙締醋（EC)、碳酸丙締醋（PC)、氣代碳酸乙 締醋（阳C)中至少一种，所述线性碳酸醋选自碳酸二乙醋（DEC)、碳酸二甲醋（DMC)、碳酸甲 基乙基醋（EMC)中至少一种。 本专利技术中，所述裡盐为六氣憐酸裡、四氣棚酸裡、双=氣甲烧横酷亚胺裡、双(氣横 酷）亚胺裡、双乙二酸棚酸裡、二氣草酸棚酸裡中至少一种。 本专利技术中，所述裡离子电池的充电终止电压不低于4. 3V。进一步优选地，所述裡离 子电池的充电终止电压为4. 3V~5V。 本专利技术中，所述正极活性材料任选自钻酸裡、儀钻儘酸裡、儀钻侣酸裡、儘酸裡、富 裡儘基固溶体中的至少一种。 本专利技术中，所述负极活性材料任选自碳材料、石墨材料、娃基材料及锡基材料中至 少一种。 本专利技术具有如下有益效果： 1、本专利技术所提供的电解液同时使用MDP和负极表面成膜添加剂作为组合添加剂，能够 改善裡离子电池正极材料在高电压下的稳定性，抑制电解液在正极表面分解，改善高电压 裡离子电池在常溫和高溫下的循环性能。 2、本专利技术所提供的电解液可长期用于高电压条件和高溫条件下。 3、本专利技术所提供的裡离子电池，能够在工作高电压下长期正常工作，并保持优良 的高溫存储性能、循环性能W及倍率性能。【附图说明】 图1为分别采用实施例1和对比例1电解液线性扫描曲线； 图2为分别采用实施例1和对比例1电解液电池的高溫（55°C)下循环性能曲线。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本 专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖 在本专利技术的保护范围中。 阳02U 实施例1 : 将20Wt. %碳酸乙締醋（EC)、60Wt. %碳酸二甲醋（DMC)和20Wt. %氣代碳酸乙締醋 (FEC)混合均匀，用分子筛除水除杂，将1mol/L六氣憐酸裡溶解到混合溶剂中，然后加入 0. 2Wt. %MDP和0. 5wt. %VC，即可得到所述电解液。 阳02引 实施例2 : 将20巧1.%碳酸乙締醋（6〇、30巧1.%碳酸二甲醋（01〇、30￥*.%碳酸二乙醋（06〇和 20Wt. %氣代碳酸乙締醋（FEC)混合均匀，用分子筛除水除杂，将1mol/L六氣憐酸裡溶解 到混合溶剂中，然后加入0.Olwt.%MDP、0. 5wt.%VC和0. 5wt.%LiBOB,即可得到所述电解 液。 阳02引实施例3 : 将20Wt. %碳酸乙締醋（EC)、60Wt. %碳酸二甲醋（DMC)和20Wt. %氣代碳酸乙締醋 (阳C)混合均匀，用分子筛除水除杂，将1mol/L六氣憐酸裡溶解到混合溶剂中，然后加入 2Wt. %MDP、0. 5wt. %VC、0. 5Wt. %ES和 0. 5wt. %BS，即可得到所述电解液。实施例4 : 将10Wt. %碳酸乙締醋（EC)、60Wt. %碳酸二甲醋（DMC)和30Wt. %氣代碳酸乙締醋 (阳C)混合均匀，用分子筛除水除杂，将0. 7mol当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高锂离子电池高温及高电压性能的电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，其特征在于所述添加剂由甲氧基二苯基膦和负极表面成膜添加剂组成，其中：甲氧基二苯基膦在电解液中的含量为0.01 ~ 10.0 wt.%，负极表面成膜添加剂在电解液中的含量为0.02 ~ 5 wt.%；所述有机溶剂由10 ~ 50 wt.%环状碳酸酯、30 ~ 70 wt.%线性碳酸酯组成；所述锂盐在电解液中浓度为0.5 ~ 2.5 mol/L。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马玉林，周振心，高云智，尹鸽平，程新群，左朋建，杜春雨，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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