【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池材料，尤其是涉及一种高倍率电解液及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近年来，随着锂离子电池应用领域的拓宽和市场份额的不断增长，电力驱动行业也受到了越来越多的关注，而动力系统作为电力驱动的“心脏”，也将面临更高的挑战。锂离子电池作为一种新型的二次电池，由于其高能量密度，工作电压高、无记忆效应，非常适合作为电子产品动力系统，开发大功率快速放电的锂离子电池，也已成为电力驱动行业发展的必然趋势。
2、电解液是是锂离子二次电池的重要组成部分，承担着正负极电荷传输的功能，它对电池的容量、倍率性能、循环效率、工作温度、范围和安全性能起着至关重要的作用。锂离子电池的正负极活性物质是颗粒状，因此锂离子电池的电极内部也存在着众多微小的弯曲通道，在充放电的过程中，锂离子从一侧电极脱出，扩散到另一侧电极附近，从这些曲折的通道扩散到电极的内部，然后与活性物质颗粒反应，嵌入到活性物质颗粒内部。这一特点就导致了充放电的过程中由于锂离子扩散速度的限制产生浓差极化，导致嵌锂过程在整个电极内部分布并不均匀，特别是对于正极。由于正极材料的导电性较差，更容易使得部分接触较差的颗粒发生嵌锂不均匀的现象。这会造成正极颗粒局部的soc不同，因此会在颗粒内部产生较大的应力，从而导致颗粒破碎，部分活性物质失去与导电网络的连接，过渡金属元素溶解和电解液氧化等问题，使得电池的容量发生不可逆的衰减。锂离子电池大倍率充电时，负极将出现金属锂析出与沉积，并进一步消耗大量电解液，同时使sei膜厚度进一步增加，导致表面膜的阻抗增加。锂离子电池在大倍率放电时，电池
3、因此，提供一种有效改善电池大倍率放电性能的电解液是当务之急。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提一种高倍率电解液，能够提升高镍三元锂离子电池的循环容量保持率及在高温条件下的储存性能。
2、本专利技术的第二方面，提供了一种电解液的制备方法。
3、本专利技术的第三方面，提供一种锂离子电池。
4、根据本专利技术的第一方面，提出一种高倍率电解液，所述电解液的制备原料包括溶剂、锂盐和添加剂，
5、所述溶剂包括碳酸酯类溶剂，所述碳酸酯类溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯组成，
6、所述锂盐包括六氟磷酸锂，
7、所述添加剂包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯和苯甲酸二甘醇酯。
8、根据本专利技术第一方面的实施例，至少具有以下有益效果：
9、本专利技术采用碳酸乙烯酯(ec)基混合多元溶剂体系，通过优化溶剂配比，不仅保证电解液拥有较高的锂离子电导率，而且大幅度降低电解液粘度，适合电池大倍率放电。在第一个循环中，当带负电的负极吸引溶解的锂离子到其表面时，溶剂化鞘中的溶剂分子最初经历还原分解，从而成为新生的sei的前体，ec恰好是优先溶解锂离子的溶剂，正是这种溶解界面的相关性使ec成为首选的sei贡献者。然而，由于ec的高熔点，高粘度以及与锂离子的强配位性，电解液中普遍存在的ec也导致锂离子电池的低温性能不佳和充电速度缓慢。因此结合线性碳酸酯：碳酸二甲酯(dmc)和碳酸甲乙酯(emc)，有效规避了这个问题。
10、本专利技术在采用成膜添加剂碳酸亚乙烯酯(vc)、氟代碳酸乙烯酯(fec)，探索出了几种添加剂的混合掺杂比例，使负极表面形成致密的sei膜。fec和vc均具有负极成膜能力，并且fec略早于vc。fec作为主要的成膜添加剂，其脱氧后在负极生成丰富的无机sei膜lif组分，同时形成可溶性的ec和乙氧基乙烯酯，进一步反应生成可溶性和不可溶性的支化环氧乙烷基聚合物，保障了电池的长期循环稳定性。vc含有c＝c，其还原产物会发生聚合生成聚烷氧基碳酸锂化合物，这种高分子网状物有韧性，在电极表面稳定性好，对电池性能的改善效果更加明显。
11、采用苯甲酸二甘醇酯(cas:20587-61-5)为添加剂，苯甲酸二甘醇酯(cas:20587-61-5)可在负极发生还原反应，改反应阻力较小，因此苯甲酸二甘醇酯(cas:20587-61-5)比ec更易形成li2co3钝化层，可提高电池的循环性能，且在高温下的作用更明显，苯甲酸二甘醇酯(cas:20587-61-5)形成的sei膜较厚且稳定，在常温及高温下不易分解，抑制了发生在石墨负极表面的电解液的还原，避免了负极的结构及性能收到破坏，降低了循环过程中的不可逆容量损失。
12、根据本专利技术的一些实施方式，所述溶剂还包括乙酸乙酯(ea)和丙酸乙酯(ep)中的这的至少一种。
13、根据本专利技术的一些实施方式，按重量百分数计，所述乙酸乙酯为0～15wt.％，所述丙酸乙酯为0～30wt.％。
14、溶剂选择乙酸乙酯(ea)，丙酸乙酯(ep)，羧酸酯极性较强，可提供更高的电导率，同时粘度和凝点更低，可广泛应用于高倍率领域。
15、根据本专利技术的一些实施方式，所述添加剂占电解液的质量百分比为2～4％。
16、根据本专利技术的一些实施方式，所述碳酸酯类溶剂中各组分占电解液总质量的百分比为：碳酸乙烯酯15～30％、碳酸甲乙酯5～20％、碳酸二甲酯55～65％。
17、根据本专利技术的一些实施方式，所述六氟磷酸锂的物质的量浓度为1.12mol/l。
18、根据本专利技术的一些实施方式，所述碳酸酯类溶剂中各组分占电解液溶剂总质量的百分比为：碳酸乙烯酯18～22％、碳酸甲乙酯8～12％、碳酸二甲酯48～52％。
19、根据本专利技术的一些实施方式，所述添加剂还包括硫酸乙烯酯(dtd)，三(三甲基硅基)磷酸酯(tmsp)和甲烷二磺酸亚甲酯(mmds)中的至少一种。
20、添加剂可选择硫酸乙烯酯，三(三甲基硅基)磷酸酯(tmsp)，甲烷二磺酸亚甲酯(mmds)。其中dtd作为电解液添加剂参与了负极表面sei膜的形成，降低了电池阻抗，改善电池的低温性能，另一方面，dtd形成的sei膜具有良好的热稳定性，能显著提升电池的高温循环性能和高温存储性能。dtd在电解液中的还本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高倍率电解液，其特征在于，所述电解液的制备原料包括溶剂、锂盐和添加剂，
2.根据权利要求1所述电解液，其特征在于，所述添加剂占电解液的质量百分比为2～4％。
3.根据权利要求1所述电解液，其特征在于，所述碳酸酯类溶剂中各组分占电解液总质量的百分比为：碳酸乙烯酯15～30％、碳酸甲乙酯5～20％、碳酸二甲酯50～65％。
4.根据权利要求1所述电解液，其特征在于，所述六氟磷酸锂的物质的量浓度为1.12moL/L。
5.根据权利要求1所述电解液，其特征在于，所述碳酸酯类溶剂中各组分占电解液溶剂质量的百分比为：碳酸乙烯酯18～22％、碳酸甲乙酯8～12％、碳酸二甲酯48～52％。
6.根据权利要求1所述电解液，其特征在于，所述添加剂还包括硫酸乙烯酯，三(三甲基硅基)磷酸酯和甲烷二磺酸亚甲酯中的至少一种。
7.根据权利要求6所述电解液，其特征在于，所述硫酸乙烯酯的质量百分比为0～1％，所述三(三甲基硅基)磷酸酯的质量百分比为0～1％，所述甲烷二磺酸亚甲酯的质量百分比为0～1％。
8.根据权利要求1
9.一种如权利要求1～8任一项所述的电解液的制备方法，其特征在于，包括：将所述电解液的制备原料混合。
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的制备原料包括如权利要求1～8任一项所述的电解液。
...【技术特征摘要】
1.一种高倍率电解液，其特征在于，所述电解液的制备原料包括溶剂、锂盐和添加剂，
2.根据权利要求1所述电解液，其特征在于，所述添加剂占电解液的质量百分比为2～4％。
3.根据权利要求1所述电解液，其特征在于，所述碳酸酯类溶剂中各组分占电解液总质量的百分比为：碳酸乙烯酯15～30％、碳酸甲乙酯5～20％、碳酸二甲酯50～65％。
4.根据权利要求1所述电解液，其特征在于，所述六氟磷酸锂的物质的量浓度为1.12mol/l。
5.根据权利要求1所述电解液，其特征在于，所述碳酸酯类溶剂中各组分占电解液溶剂质量的百分比为：碳酸乙烯酯18～22％、碳酸甲乙酯8～12％、碳酸二甲酯48～52％。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵俊华，韩飞，王亚洲，李渠成，张利娟，李海杰，施艳霞，司雅楠，郭飞，闫志卫，王郝为，闫国锋，
申请(专利权)人：湖南法恩莱特新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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