锂离子电池非水电解液、锂离子电池及应用制造技术

本发明专利技术提供了一种式1～4所示化合物：

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池非水电解液、锂离子电池及应用
本专利技术涉及锂离子电池
，尤其涉及一种化合物、锂离子电池非水电解液及锂离子电池。
技术介绍
随着锂离子电池广泛应用于各种电子产品中，人们对锂离子电池的各种性能提出了更高的要求。其中非水电解液锂离子电池现阶段在耐久性、尤其在高温45摄氏度下的使用寿命较短，同时，由于较多情况下，锂离子电池需要使用在寒冷地区工作，因此，需要兼顾锂离子电池的高低温性能。在非水电解液锂离子电池中，非水电解液是影响电池高低温性能的关键因素。在中国专利技术专利201510742728.6中，提供了一种锂离子电池非水电解液，包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，其中的添加剂用的是含有三键的磷酸酯类化合物，此类化合物味道比较刺，使用时环境恶劣，并且因其中含有磷，含有此类添加剂的锂离子电池电解液泄漏或者报废时，会造成水体磷污染。处理也较为困难。
技术实现思路
本专利技术提供了一种式1～4所示化合物：上述式1～4所示化合物的一种或者两种以上的混合物可以作为锂离子电池非水电解液的添加剂，用来制备锂离子电池非水电解液。进一步的，式1～4所示化合物在锂离子电池非水电解液中的重量占比为1～5％。其中所述锂离子电池非水电解液中，含有非水有机溶剂、锂盐、添加剂。所述非水有机溶剂包括以下A、B两者的混合物：A:碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯中的一种或者两种以上的混合物；B:碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯中的一种或者两种以上的混合物。所述锂盐包括LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F6)2、LiC(SO2CF3)3、LiN(SO2F)2中的一种或者两种以上。上述式1～4所示化合物的一种或者两种以上的混合物作为锂离子非水电池电解液的添加剂，能在石墨负极表面形成更稳定的SEI膜，从而来提高锂离子电池的循环性能。另外，本专利技术的式1～4所示化合物用于锂离子电池非水电解液的添加剂，在电极界面所形成的钝化膜导电性能较好，界面阻抗较小，明显改善了低温性能，使得使用添加了本专利技术的式1～4所示化合物的锂离子非水电池电解液的锂离子电池，在较低温度下也具有良好的性能。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种锂离子电池，包括正极、负极和位于正极和负极之间的隔膜，还包括本专利技术所提供的锂离子电池非水电解液。进一步的，上述正极包括LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4中的一种或者两种以上。进一步的，所述锂离子电池的充电截止电压大于或者等于4.35V。进一步的，本专利技术还提供了一种电子设备，包括手机，平板电脑，手环，其电池为本专利技术所提供的锂离子电池。进一步的，本专利技术还提供了一种电动自行车，包括电动二轮自行车和电动三轮车，为其提供动力的电池为本专利技术所提供的锂离子电池。进一步的，本专利技术还提供了汽车，其中为车载用电设备如显示仪表、指示灯等供电的电池为本专利技术所提供的锂离子电池。进一步的，本专利技术还提供了电动汽车，为所述电动汽车提供动力的电池为本专利技术所提供的锂离子电池。本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供了一种新的锂离子非水电解液添加剂，能够改善电池的高低温性能，并且本专利技术所提供的锂离子电池非水电解液的添加剂没有刺激性味道，并且不含磷。具体实施方式具体实施方式仅为对本专利技术的说明，而不构成对本
技术实现思路
的限制，下面将结合具体的实施方式对本专利技术进行进一步说明和描述。实施例1、式2所示化合物的合成：(1)式1-1所示化合物的合成1000毫升三口瓶中，加入200毫升95％的浓硫酸，搅拌下，缓慢加入20毫升水，然后分批加入27.6克(0.1mol)式1所示化合物，缓慢升温至80℃反应60小时，降至室温，将反应液缓慢倾入500毫升冰水中，乙酸乙酯提取，有机层无水硫酸钠干燥后，浓缩至干，用氯仿和甲醇混合溶剂重结晶，得到式1-1所示化合物11.3克，收率32.1％。对式1-1所示化合物进行了质谱检测，m/e：352。对式1-1所示化合物进行了元素分析，实测值％(C，40.88；H，1.15；F,21.59；O,36.38)，计算值(C,40.93；H,1.14；F,21.58；O,36.35)。(2)式1-2所示化合物的合成250毫升三口瓶中，加入30克氯化亚砜，搅拌下，缓慢加入3.52克(0.01mol)式1-1所示化合物，缓慢加热至回流反应8小时，将其中的氯化亚砜减压浓缩至干，得到式1-2所示化合物，不经提纯，直接进行下步反应。(3)式2所示化合物的合成向上步得到的式1-2所示化合物中，加入50毫升甲苯，搅拌下，加入3克(0.09mol)甲醇，10.1克(0.1mol)三乙胺，缓慢加热至回流，反应20小时，降温，缓慢加入水，分液，有机层水洗至中性，硅胶柱层析分离，乙酸乙酯：石油醚＝1：2(体积比)洗脱，洗脱液浓缩至干，得到式2所示化合物2.6克，从式1-1所示化合物开始计算，收率63.7％。对式2所示化合物进行了质谱检测，m/e：408。对式2所示化合物进行了元素分析，实测值％(C,47.11；H,2.95；F,18.56；O,31.33)，计算值(C,47.07；H,2.96；F,18.61；O,31.35)。对式2所示进行了核磁检测，所得到的核磁图的解析数据如下：1HNMR(500MHz，CDCl3)：δ3.77(s，12H)。实施例2式3所示化合物的合成参照式1所示化合物的合成，只是在第三步中，将其中的甲醇换成乙醇，得到式3所示化合物。对式3所示化合物进行了质谱检测，m/e：464。对式3所示化合物进行了元素分析，实测值％(C,51.66；H,4.33；F,16.35；O,27.58)，计算值(C,51.73；H,4.34；F,16.37；O,27.56)。对式3所示进行了核磁检测，所得到的核磁图的解析数据如下：1HNMR(500MHz，CDCl3)：δ4.22(m，8H)；δ3.76(t，12H)。实施例3式4所示化合物的合成参照式1所示化合物的合成，只是在第三步中，将其中的甲醇换成烯丙醇，得到式4所示化合物。对式4所示化合物进行了质谱检测，m/e：512。对式4所示化合物进行了元素分析，实测值％(C,56.28；H,3.90；F,14.80；O,25.11)，计算值(C,56.26；H,3.93；F,14.83；O,24.98)。对式4所示进行了核磁检测，所得到的核磁图的解析数据如下：1HNMR(500MHz，CDCl3)：δ5.99(m，4H)；δ5.38～5.22(m，8H)；δ4.55(m，8H)。实施例4锂离子电池非水电解液的制备及性能测试(1)电解液的制备：将1：1：1质量比的碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯混合，然后加入六氟磷酸锂(LiPF6)至浓度为1mol/L，再加入本专利技术所提供的式1所示化合物，其中式1所示化合在电解液中的总质量占比为1％。(2)正极板的制备按照90：6：4的质量的比例，混合正极活性材料LiMn2O4、导电炭黑Super-P和粘接剂聚偏二氟乙烯(PVDF)，然后将它们分散在NMP(N-甲基吡咯烷酮)中，得到正极浆料。将浆料均匀涂布在铝箔两面上，经过烘干、压延、真空干燥，并用超声波焊机焊上铝制引出线后，得到正基板，基板厚度120-150微米。(3)负极板的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池非水电解液，含有非水有机溶剂、锂盐、添加剂，其中添加剂选自式1所示化合物：

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池非水电解液，含有非水有机溶剂、锂盐、添加剂，其中添加剂选自式1所示化合物：所述非水有机溶剂选自1：1：1质量比的碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯；所述锂盐选自：六氟磷酸锂(LiPF6)。2.一种锂离子电池，含有利要求1所述的锂离子电池非水电解液。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金铃，
申请(专利权)人：李金铃，
类型：发明
国别省市：河北,13