一种用于非水电解液的稳定剂及含有该稳定剂的非水电解液制造技术

本发明专利技术提供一种用于非水电解液的稳定剂，这种稳定剂由亚磷酸酯类化合物和胺类化合物组成。本发明专利技术还提供一种含有上述稳定剂的非水电解液，这种非水电解液含有：有机溶剂８５～９０％（重量）；锂盐８～１４％（重量）；上述稳定剂０．１～５％（重量）。本发明专利技术的稳定剂中，亚磷酸酯类化合物能够优先被氧化，可以起到保护非水电解液中其它有效成分的作用；胺类化合物能够捕抓非水电解液中的活性质子，可以抑制ＬｉＰＦ↓［６］的分解并降低电解液的ＨＦ含量。亚磷酸酯类化合物和胺类化合物配合使用，能够防止非水电解液酸度过高，并防止非水电解液被氧化变色，能够很好地起到稳定非水电解液的作用，因此含有这种稳定剂的非水电解液能够长时间保持稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池用的电解液，具体地说，涉及一种非水电解液， 以及用于这种非水电解液的稳定剂，这种非水电解液可用于锂离子电 池。
技术介绍
锂离子电池自诞生并被商品化以来，由于其优越的性能，已被广泛应用于笔记本电脑、手机、数码相机、mp3播放器等小型电子设备 及医疗器械，作为驱动电源。非水电解液作为锂离子电池的重要组成部分，其稳定的性能是锂 离子电池正常工作的保证。锂离子电池中的固体电解质界面膜(solid electrolyte interface,简 称SEI膜)对锂离子电池的容量、循环稳定行和安全性起着非常重要 的作用。但由于锂离子电池非水电解液中存在少量的水，而电解质锂 盐尤其是六氟磷酸锂(LiPF6)具有很高的反应活性，容易与溶剂中微 量的水反应，不仅导致电解质锂盐的分解，而且会生成能够破坏固体 电解质界面膜的酸(如氟化氢(HF))。另外，LiPF6的热稳定性较差， 在^3(TC的温度下分解而产生氟化氢(HF)，所以在高温下，非水电 解液中酸(如HF)的含量也会上升。另一方面，锂离子电池非水电解液含有很多种容易被空气或其他 氧化剂氧化的有机溶剂、无机添加剂和锂盐，这些有机溶剂、无机添 加剂以及锂盐被氧化后，直接影响到非水电解液的性质，降低了电池 的容量、循环寿命、高低温性能、防过充性能和倍率放电等性能，并 导致非水电解液明显变色。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于非水电解液的稳定剂及含有该稳定剂的非水电解液，这种稳定剂能够防止非水电解液酸度 过高并防止非水电解液被氧化变色，使非水电解液保持稳定。采用的 技术方案如下一种用于非水电解液的稳定剂，其特征在于所述稳定剂由亚磷酸 酯类化合物和胺类化合物组成。优选上述稳定剂的组成为亚磷酸类化合物10~90% (重量)，胺 类化合物10 90% (重量)。优选上述亚磷酸酯类化合物是通式(1)或(2)表示的化合物中的一种或其中多种的混合物<formula>formula see original document page 5</formula>其中R,、 R2、 R3为d C15烷基、芳香基或氢原子(即&为d <:15烷基、芳香基或氢原子，R2为d d5垸基、芳香基或氢原子， R3为d ds烷基、芳香基或氢原子)，但Rp R2和R3不能同时为 氢原子。R2、 R3可以相同，也可以不同。<formula>formula see original document page 5</formula>其中R4、 R5、 R7、 R8为Q d5烷基、芳香基或氢原子(即R4为d d5垸基、芳香基或氢原子，R5为d ds烷基、芳香基或 氢原子，R7为Q d5烷基、芳香基或氢原子，Rs为d d5垸基、芳香基或氢原子)，但R4、 R5、 R7和R8不能同时为氢原子；R6为Q Cu的亚烷基或其衍生物(例如醇类、酸类等)。R4、 R5、 R7和Rs可以 相同，也可以不同。优选上述胺类化合物是通式(3)表示的化合物中的一种或其中 多种的混合物<formula>formula see original document page 6</formula>(3)其中R9、 R1()、 Ru为d do垸基、硅垸基、芳香基或氢原子(即 R9为d do垸基、硅烷基、芳香基或氢原子，Ru)为d d。烷基、 硅垸基、芳香基或氢原子，Rn为C, d。烷基、硅烷基、芳香基或 氢原子)，但119、 Rm和Rn不能同时为氢原子。R9、 Rn)和Rn可以相 同，也可以不同。优选上述硅垸基是通式(4)表示的基团中的一种<formula>formula see original document page 6</formula>(4)其中R12、 R13、 Rw为d C5垸基、芳香基或氢原子(即R12、 为Q Q垸基、芳香基或氢原子，Rn为d Cs烷基、芳香基或氢 原子，Rw为Q C5烷基、芳香基或氢原子)。R12、 R13、 Rw可以相 同，也可以不同。另一方面，本专利技术提供一种含有上述稳定剂的非水电解液，这种非水电解液含有有机溶剂85~90% (重量)；锂盐8 14% (重量)；上述稳定剂0.1 5% (重量)。当上述稳定剂的组成为亚磷酸类化合物10 90% (重量)和胺类 化合物10~90% (重量)时，亚磷酸酯类化合物的含量为非水电解液 总量的0.01~4.5% (重量)，胺类化合物的含量为非水电解液总量的0.01-4.5% (重量)。上述有机溶剂可选自碳酸酯类化合物、亚硫酸酯类化合物、Y-丁 内酯、甲酸甲酯、乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸 乙酯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、四氢吡喃、二氧戊环、1， 2-二甲 氧基乙烷、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、乙 腈、丙酮、N， N-二甲基甲酰胺、环丁砜和二甲基砜中的一种或其中 多种的混合物。上述碳酸酯类化合物是碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸丙烯酯、 碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、1， 2-二甲基碳酸乙烯酯，碳酸乙丁酯、碳酸甲丁酯、碳酸二丁酯、氯代 碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸二丙酯、碳酸二异丙酯、碳酸乙 丙酯、碳酸乙异丙酯和碳酸甲异丙酯中的一种或其中多种的混合物。上述亚硫酸酯类化合物是亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、亚硫酸 二甲酯和亚硫酸二乙酯中的一种或其中多种的混合物。上述锂盐作为非水电解液中的电解质，优选上述锂盐的全部或其 中一部分是六氟磷酸锂(LiPF6)，也就是说，上述锂盐是六氟磷酸锂， 或者是六氟磷酸锂与其它锂盐(如六氟砷酸锂(LiAsF6)、双乙二酸硼 酸锂(LiBOB)、 二氟草酸硼酸锂(LiODFB)、三氟甲基磺酸锂 (LiS03CF3)、四氟硼酸锂(LiBF4)、 二 (三氟甲基磺酸)亚胺锂 (Li(CF3S02)2N)、三(三氟甲基磺酰)甲基锂(LiC(CF3S02)3)、高氯 酸锂(LiC104)、六氟锑酸锂(LiSbF6)和LiC4F9S03等本领域技术人 员所熟知的所有可用于锂离子电池的电解质锂盐中的一种或多种)的 混合物。上述稳定剂可采用下述方法制备按所需配比称取亚磷酸酯类化 合物和胺类化合物，然后将亚磷酸酯类化合物和胺类化合物加入到容 器(例如烧杯、锥型瓶等)中，并进行搅拌或振荡，使亚磷酸酯类化 合物和胺类化合物混合均匀，即可得到稳定剂。以上原料(亚磷酸酯 类化合物和胺类化合物)的加入顺序没有任何限定，可以先加入亚磷 酸酯类化合物，也可以先加入胺类化合物。上述非水电解液可采用下述方法制备:按所需配比称取有机溶剂、200810218559.6说明书第5/12页锂盐和稳定剂，然后将有机溶剂、锂盐和稳定剂加入到容器(例如烧 杯、锥型瓶等)中，并进行搅拌或振荡，使锂盐完全溶解，并使各种 原料(即有机溶剂、锂盐和稳定剂)均匀混合，即可得到非水电解液。 以上各种原料的加入没有顺序限制，可以先加有机溶剂，也可以先加 锂盐或稳定剂。另外，在含有上述有机溶剂、锂盐和稳定剂的基础上，上述非水 电解液还可含有本领域技术人员所熟知的各类添加剂(例如二甲亚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于非水电解液的稳定剂，其特征在于所述稳定剂由亚磷酸酯类化合物和胺类化合物组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林晓忠，许日勤，
申请(专利权)人：汕头市金光高科有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]