电解液及制备方法、使用电解液的电池技术

本发明专利技术公开了一种电解液及制备方法、使用电解液的电池，本发明专利技术的电解液包含锂盐、有机溶剂和混合添加剂，有机溶剂混合均匀后放置，将上述三种物质的混合添加剂混合，放置０～２４小时后加入已配好的有机溶剂中，密封并烘烤１～２４小时，加入锂盐；其制备方法步骤：将有机溶剂混合均匀后放置，将包含上述三种物质的混合添加剂混合，摇匀放置０～２４小时后加入已配好的有机溶剂中，密封并在２０～９０℃的真空中或直接烘烤１～２４小时，放入手套箱中再加入锂盐，摇匀放置２４小时以上。本发明专利技术与现有技术相比，抑制了电池高温和常温下膨胀，在负极形成更加均匀致密的ＳＥＩ膜，减小了首次充放电不可逆容量损失和提高循环效率，抑制性能下降，循环变差等负面影响。

【技术实现步骤摘要】
电解液及制备方法、使用电解液的电池
本专利技术涉及一种用于锂离子电池的电解液及制备方法、包含该电解液的锂离子二次电池。
技术介绍
对于非水电解液锂离子电池，在电池首次充放电过程中不可避免地都要在碳负极与电解液的相界面上反应，形成覆盖在碳电极表面的钝化层(SEI膜)。这种钝化层是一种界面层，具有固体电解质的特征，但是电子绝缘体却是Li+的优良导体，Li+可以经过该钝化层自由地嵌入和脱出，而溶剂分子却可以被阻隔在外。SEI膜的形成对电极材料的性能产生至关重要的影响。一方面，SEI膜的形成消耗了部分锂离子，使得首次充放电不可逆容量增加，降低了电极材料的充放电效率；另一方面，SEI膜具有有机溶剂不溶性，在有机电解质溶液中能稳定存在，并且溶剂分子不能通过该层钝化膜，从而能有效防止溶剂分子的共嵌入，避免了因溶剂分子共嵌入对电极材料造成的破坏，因而大大提高了电极的循环性能和使用寿命。因此从优化SEI膜性能、组成、结构入手来改善锂二次电池的性能一直都是世界电化学界研究的热点。除了具有上述的特点外，SEI膜在耐高温性能方面却存在一定的缺点，当电池处于高温条件下，SEI膜会裂解从而对电解液和负极不再有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解液，包含锂盐、有机溶剂和混合添加剂，其特征在于：所述混合添加剂包含以下三种物质：物质一，具有式（１）或式（２）结构的化合物一种：＊＊＊其中Ｒ１－Ｒ４和Ｘ１－Ｘ６为氢键、卤素或含有碳的基团；物质二，具有式（３）结构的化 合物：＊＊＊（３）其中Ａ１－Ａ４为氢键、卤素或含有碳的基团的一种；物质三，具有式（４）或（５）结构的化合物一种：＊＊＊其中Ｂ１－Ｂ４和Ｃ１、Ｃ２为氢键、卤素或含有碳的基团的一种。

【技术特征摘要】
1.一种电解液，包含锂盐、有机溶剂和混合添加剂，其特征在于：所述混合添加剂包含以下三种物质：物质一，具有式(1)或式(2)结构的化合物一种：其中R1-R4和X1-X6为氢键、卤素或含有碳的基团；物质二，具有式(3)结构的化合物：其中A1-A4为氢键、卤素或含有碳的基团的一种；物质三，具有式(4)或(5)结构的化合物一种：其中B1-B4和C1、C2为氢键、卤素或含有碳的基团的一种。2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于：所述混合添加剂中，物质一的质量百分比为0.3％～70％，物质二的质量百分比为5％～-->80％，物质三的质量百分比为5％～85％。3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于：所述物质一质量占电解液的0.3％～5％，物质二质量占电解液的0.5％～5％，物质三质量占电解液的0.8％～5％。4.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于：所述混合添加剂质量占电解液的1％～10％。5.根据权利要求1至4中任一所述的电解液，其特征在于：所述物质一是丁二酸酐或戊二酸酐，物质二是丙烷磺内酯(PS)，物质三是亚硫酸乙烯酯(ES)或二甲基亚硫酸酯(DMS)。6.根据权利要求5所述的电解液，其特征在于：所述有机溶剂是碳酸亚乙烯基酯、碳酸已二醇酯、二甲基碳酸酯(DMC)、二乙基碳酸酯(DEC)、乙基甲基碳酸酯(EMC)、甲基乙酸酯(MF)、乙烯碳酸酯(EC)、丙烯碳酸酯(PC)、1，3-二氧环戊烷(DOL)、碳酸丁烯酯(BC)、呋喃、乙腈、乙酸酯或甲基环丁砜及其衍生物；锂盐是LiPF6、LiAsF6、LiClO4、LiBF4、LiCF3CO2、Li(CF3CO2)2N、LiCF3SO3、Li(CF3SO2)3或Li(CF3SO2)2N；锂盐质量占有机溶剂的0.5～2.0％。7.根据权利要求6所述的电解液，其特征在于：所述有机溶剂是一种或一种以上混合物，锂盐是一种或一种以上混合物。8.根据权利要求7所述的电解液，其特征在于：所述有机溶剂是两种，其质量比为1∶0.2～3.5，三种，其质量比为1∶0.3～5∶0.1～4，或四种，其质量比为1∶0.25～3.5∶0.2～5∶0.2～3。9.根据权利要求8所述的电解液，其特征在于：所述有机溶剂优选乙-->烯碳酸酯(EC)、乙基甲基碳酸酯(EMC)和二乙基碳酸酯(DEC)的混合；锂盐优选LiPF6，其浓度范围为0.6～1.8ML-1；混合添加剂优选丁二酸酐C4H4O3、丙烷磺内酯(PS)和亚硫酸乙烯酯(ES)的混合。10.一种电解液的制备方法，包括以下步骤：将有机溶剂混合均匀后放置，将包含以下三种物质的混合添加剂：物质一，具有式(1)或式(2)结构的化合物一种：其中R1-R4和X1-X6为氢键、卤素或含有碳的基团；物质二，具有式(3)结构的化合物：其中A1-A4为氢键、卤素或含有碳的基团的一种；物质三，具有式(4)或(5)结构的化合物一种：其中B1-B4和C1、C2为氢键、卤素或含有碳的基团的一种，混合，摇匀放置0～24小时后加入已配好的有机溶剂中，密封并在-->20～90℃的真空中或直接烘烤1～24小时，放入手套箱中再加入锂盐，摇匀放置24小时以上；或，在有机溶剂中加入锂盐后，先加入包含以下三种物质的混合添加剂中的一种物质：物质一，具有式(1)或式(2)结构的化合物一种：其中R1-R4和X1-X6为氢键、卤素或含有碳的基团；物质二，具有式(3)结构的化合物：其中A1-A4为氢键、卤素或含有碳的基团的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖峰，王明霞，周贵树，游华英，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]