專利名稱：：用于電化學(xué)體系的非水溶液電解質(zhì)以及含有該電解質(zhì)的鋰蓄電池的制作方法相關(guān)申請的相互參照本申請相關(guān)于1998年10月23日提交韓國工業(yè)產(chǎn)權(quán)交的申請?zhí)枮镹o．98-44507的專利申請，其內(nèi)容在此引入作為參考。
背景技術(shù)：
：(a)發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種用于電化學(xué)體系的非水溶液電解質(zhì)，特別涉及一種用于電化學(xué)體系的非水溶液電解質(zhì)，它能夠通過鋰離子的運(yùn)動(dòng)，與至少一個(gè)具有石墨結(jié)構(gòu)的碳電極共同產(chǎn)生電動(dòng)勢。(b)相關(guān)技術(shù)的介紹近年來，伴隨著電子技術(shù)的驚人進(jìn)步，各種各樣便攜式電子儀器和設(shè)備如筆記本電腦和汽車通訊設(shè)備等的使用已經(jīng)越來越普及。因而需要更多的蓄電池來為這些便攜式電子儀器和設(shè)備提供電源。雖然常規(guī)的鉛電池和鎳-鎘電池具有優(yōu)良的性能，但是這些水溶液類型的電池在重量和能量密度方面不能滿足要求，所以需要能夠具有高電壓和高能量密度的非水溶液電解質(zhì)蓄電池。由于鋰具有重量最輕而且在金屬中電正性最大的優(yōu)點(diǎn)，因而曾經(jīng)研究過使用鋰或者使用能夠貯存作為電極活性物質(zhì)的鋰的材料的非水溶液電解質(zhì)電池，它能潛在地提供高電壓和輕型能源。鋰電池一般常規(guī)的組成包括一對能可逆地貯存和釋放鋰的電極；插入在電極之間的多孔性絕緣膜；含有一種鋰鹽和非質(zhì)子溶劑的混合物的非水溶液電解質(zhì)。按照慣例，被定義成陽電極的負(fù)電極是電正性更大的電極，它在放電時(shí)被氧化。而定義成陰電極的正電極是電負(fù)性更大的電極，它在放電時(shí)被還原。典型地，鋰離子在放電時(shí)從負(fù)電極被釋放，并被正電極貯存。例如，US4，035，555公開了一種電池，其以四硒化鈮作為正電極材料，金屬鋰作為負(fù)電極材料，以及以碳酸亞丙酯(PC)作為溶劑的非水溶液電解質(zhì)。在放電時(shí)，從陽電極釋放出來的鋰離子被轉(zhuǎn)移到陰電極，形成嵌入進(jìn)四硒化鈮的鋰。應(yīng)用各種金屬氧化物和金屬硫化物作為正極材料的綜合介紹可參考D．W．Murphy和P．A．Christian在科學(xué)，Vol．205，1979，4407頁的綜述。作為一種負(fù)電極材料，金屬鋰已經(jīng)被用作鋰源。雖然金屬鋰能夠提供一種高能量密度的負(fù)電極，但是因其鍍鋰效率差和其固有的高化學(xué)反應(yīng)活性，它會(huì)造成循環(huán)壽命和有關(guān)安全的問題。當(dāng)重復(fù)循環(huán)時(shí)，鋰電極的表面會(huì)由于樹枝狀的鋰鍍層而變得多孔。其具有較大表面積的此種結(jié)構(gòu)不是所希望的，因?yàn)樗鼤?huì)同水分和空氣發(fā)生激烈地反應(yīng)。而且，當(dāng)金屬鋰作為負(fù)電極時(shí)，電池以帶電的狀態(tài)被組裝，這就要求特別注意來防止在生產(chǎn)這種電池的過程中發(fā)生內(nèi)外短路，尤其是將高電壓材料用作正電極時(shí)更是如此。對于鋰合金，即使循環(huán)壽命和安全性能被提高，在加工負(fù)電極和相關(guān)的電池時(shí)也會(huì)造成相似的問題。而且，鋰合金的延展性有限，它們的使用被嚴(yán)格限制在電極曲率很小的電池上。另一方面，US4，423，125公開了一種非水溶液鋰蓄電池，其包含由氧化鋰石墨代替金屬鋰或鋰合金作為負(fù)電極。因?yàn)樵撾姵厥褂檬鳛橘A存鋰的基質(zhì)，所以其能可逆地嵌入和脫出鋰離子，所以該電池呈現(xiàn)出循環(huán)壽命好的特性。然而，為了與不含有可萃取出的鋰的正電極一起使用，應(yīng)該將石墨電極預(yù)先進(jìn)行鋰化，使其呈電化學(xué)活性。該預(yù)鋰化過程也會(huì)產(chǎn)生一些問題，因?yàn)楸活A(yù)鋰化的石墨對水分是高度敏感的，而且它增加了一個(gè)額外的將鋰均勻地嵌入到石墨中的步驟，而沒有形成金屬形式的鋰。就含有可萃取鋰的新型陰極活性材料而言，US4302518公開了一種由具有層狀結(jié)構(gòu)的含鋰過渡金屬氧化物。將該材料同另一個(gè)電正性更大的含有能可逆地嵌入和脫出鋰離子的材料相結(jié)合，就能夠生產(chǎn)出鋰蓄電池。例如，石墨電極可用作此種負(fù)電極。將石墨或其它的碳材料作為陽電極時(shí)，具有循環(huán)壽命良好、安全性能高的特征。由于以非活性態(tài)來組裝這種電池，所以要對其充電以便使其為電化學(xué)活性。碳陽極的缺點(diǎn)之一是由于在首次循環(huán)時(shí)出現(xiàn)不良的庫侖效率，導(dǎo)致電池容量下降。所以，當(dāng)開始采用LiCoO2作為正電極時(shí)，經(jīng)過首次充電-放電循環(huán)之后，在LiCoO2中的X值就要比其初始值小很多。這種不可逆容量是由在碳表面上發(fā)生的電解質(zhì)反應(yīng)所造成的，并伴隨有從正電極初始釋放出的鋰離子的消耗。在初始充電循環(huán)中所消耗的鋰容量的數(shù)量，取決于非水溶液電解質(zhì)的組成和陽極活性材料的種類。同時(shí)，碳材料正常地可分為只具有局部及短程有序的無定形碳和帶有明確長程結(jié)晶有序的高結(jié)晶性的石墨碳。從對于廣大電解質(zhì)溶劑的界面穩(wěn)定性的觀點(diǎn)來說，無定形碳是有利的，這些電解質(zhì)溶劑包括常規(guī)的環(huán)酯，如PC和γ-丁內(nèi)酯(γ-BL)。從能量密度的角度來說，無定形碳不如高結(jié)晶性石墨碳穩(wěn)定，因?yàn)樗恼鎸?shí)密度很低。然而，如果在以PC或γ-BL作為電解質(zhì)的非水溶液電解質(zhì)蓄電池中，而將高結(jié)晶性的石墨碳作為其中的負(fù)電極，那么該電池將不會(huì)被完全充電，而且也無法獲得具有實(shí)際使用意義的電池。眾所周知，這種失敗是由高結(jié)晶性石墨碳表面的電解質(zhì)反應(yīng)所造成的，正如A．N．Dey和B．P．Sullivan在電化學(xué)協(xié)會(huì)雜志，Vol．117，1970，222頁中，以及Fujimoto等在能源雜志，Vol．63，1996，127頁中所報(bào)道。因此，充分利用高結(jié)晶性石墨碳的能量密度的關(guān)鍵在于，使用一種合適的電解質(zhì)。在非水溶液電解質(zhì)鋰蓄電池中使用的常規(guī)電解質(zhì)由有機(jī)溶劑的混合物和一種鋰鹽組成，對于有機(jī)溶劑的要求是能夠溶解大量的鋰鹽(或有高介電常數(shù))，并且能夠在電池的工作溫度范圍內(nèi)傳導(dǎo)所溶解的鋰離子。介電常數(shù)高的溶劑包括環(huán)酯，如PC，γ-BL，碳酸亞乙酯(EC)，和碳酸亞丁酯(BC，習(xí)慣上指1，2-亞丁基碳酸酯，或用國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)的命名法命名為4-乙基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮)。EC的介電常數(shù)很大，但它在環(huán)境溫度下不能傳導(dǎo)鋰離子，因?yàn)樗?6℃以下是固體。許多其它的介電常數(shù)高的化學(xué)品，如各種小分子的酐和2-噁唑烷酮在相對高的溫度下容易固態(tài)化。而且介電常數(shù)很大的溶劑對鋰離子具有強(qiáng)烈地溶劑化效應(yīng)，以致于當(dāng)鋰離子首先嵌入進(jìn)石墨碳后，溶劑會(huì)隨同鋰離子共同嵌入進(jìn)石墨碳中。這種共同嵌入導(dǎo)致初次循環(huán)中很大程度上的不可逆性，特別是對于PC，γ-BL和EC，它完全抑制了鋰離子可逆地嵌入進(jìn)石墨碳。作為能夠在環(huán)境溫度下使鋰離子在初次循環(huán)后可逆地嵌入進(jìn)石墨中的混合溶劑的例子，R．Fong等在電化學(xué)協(xié)會(huì)雜志，Vol．139，1990，2009頁中報(bào)道了使用EC／PC混合物。然而這種EC和PC混合物在很大程度上呈現(xiàn)出初始不可逆容量的損失。因此，作為非水溶液電解質(zhì)鋰蓄電池中的電解質(zhì)，它是尤其難以令人滿意的。Z．X．Shu等在電化學(xué)協(xié)會(huì)雜志，Vol．140，1993，922頁中進(jìn)一步報(bào)道，由于在石墨表面上發(fā)生不可逆的電極反應(yīng)，產(chǎn)生大量的氣體。相似地，含有γ-BL或BC的電極同石墨碳陽極是不兼容的，因此不能提供足夠的電池性能。同時(shí)，由高介電常數(shù)的溶劑和低粘度的溶劑組成的電解質(zhì)混合物，已經(jīng)在包括電容器和鋰原電池在內(nèi)的非水溶液電化學(xué)體系中普遍使用。這種用來提高鋰離子傳導(dǎo)性的混合物的例子公開在US4，957，833中，其使用環(huán)狀碳酸酯和線型碳酸酯的混合物。特別是在幾個(gè)專利(US5，521，027和US5，639，575)中，報(bào)道過將含有EC和線型碳酸酯的混合物用于以高結(jié)晶性石墨碳作為負(fù)電極的鋰蓄電池。另一方面，基于EC和線型碳酸酯的混合物的電解質(zhì)，由于EC有較高的熔融溫度，所以出現(xiàn)低溫放電速度高的問題。例如US5，472，809公開了由含有EC，PC和DMC組成的電解質(zhì)可使低溫下的性能提高，而根據(jù)US5，643，695，含有EC，PC和線型碳酸酯的混合物，或者EC，BC和線型碳酸酯的混合物組成的電解質(zhì)也可使低溫下的性能提高。然而，由于PC和EC可同高結(jié)晶性石墨碳發(fā)生反應(yīng)，這使得用作負(fù)電極的碳結(jié)構(gòu)嚴(yán)格限制于只具有大表面積的碳結(jié)構(gòu)上，成為它的缺點(diǎn)。根據(jù)上述介紹的現(xiàn)有技術(shù)情況，本發(fā)明的目的在于提供一種含有高介電常數(shù)溶劑的非水溶液電解質(zhì)，其中電解質(zhì)呈現(xiàn)出低溫下的高導(dǎo)電率和對于許多石墨碳陽極具有較小的不可逆性。發(fā)明綜述本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于電化學(xué)體系的非水溶液電解質(zhì)，它能通過鋰離子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種應(yīng)用于電化學(xué)體系的非水溶液電解質(zhì)，它能通過鋰離子的嵌入，與至少一個(gè)具有石墨結(jié)構(gòu)的碳電極共同產(chǎn)生電動(dòng)勢。這些及其它目的可以通過一種應(yīng)用于電化學(xué)體系的非水溶液電解質(zhì)來實(shí)現(xiàn)，該電解質(zhì)包括反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮，其中兩個(gè)烷基各自獨(dú)立地具有1～2個(gè)碳；和一種鋰鹽。非水溶液電解質(zhì)鋰蓄電池包括能夠嵌入和脫出鋰離子的碳陽極；含有能夠可逆地嵌入和脫出鋰離子的鋰陰極材料；非水溶液電解質(zhì)，該電解質(zhì)包括反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮和一種鋰鹽。通過閱讀并理解下面的優(yōu)選實(shí)施方案和附圖，本發(fā)明的這些及其它優(yōu)點(diǎn)對本領(lǐng)域熟練人員將是十分明顯的。圖2表示在實(shí)施例1和對比例1中測得P15BG的初始電壓曲線。圖3表示在實(shí)施例2～6中和對比例2～6中測得的P15BG的不可逆容量。圖4表示在實(shí)施例7～16中和對比例7～9中測得的MCMB10～28的不可逆容量。圖5表示在實(shí)施例17～21中和對比例10～12中測得的SFG-44的不可逆容量；和圖6表示在實(shí)施例30～39中在25℃時(shí)測得的長期循環(huán)壽命。在圖2～6中，″e(cuò)x″是指實(shí)施例，而″com″是指對比例。發(fā)明的詳細(xì)描述本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于電化學(xué)體系的非水溶液電解質(zhì)，它能通過鋰離子的運(yùn)動(dòng)，特別是通過鋰離子嵌入具有石墨結(jié)構(gòu)的碳中產(chǎn)生電動(dòng)勢。該非水溶液電解質(zhì)包括一種鋰鹽和分子式1所示結(jié)構(gòu)的反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮。(其中R1和R2各自獨(dú)立地為具有1～2個(gè)碳原子的烷基)這種電化學(xué)體系具體地為一種非水溶液電解質(zhì)鋰蓄電池，包括一個(gè)高結(jié)晶性石墨碳陽極和一個(gè)由包括可萃取出的鋰并能可逆地嵌入鋰和脫出鋰的活性材料組成的正電極。所述電解質(zhì)包括非水溶劑的混合物，其包括第一溶劑，第二溶劑，及選擇性地包括第三溶劑。第一溶劑是反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮。第二溶劑從能穩(wěn)定石墨碳陽極界面的溶劑組中選擇，如EC，碳酸氯亞乙酯，碳酸二氯亞乙酯，至少有一個(gè)氫原子被氟原子取代的碳酸氟亞乙酯，碳酸亞乙烯酯，和3-甲基-2-噁唑烷酮。第三溶劑包括下列酯類，即碳酸二乙酯(DEC)，碳酸甲乙酯(EMC)，碳酸二甲酯(DMC)，丙酸甲酯，丙酸乙酯，甲酸甲酯，甲酸乙酯，乙酸甲酯，乙酸乙酯，以及它們的混合物。優(yōu)選地，反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮中的兩個(gè)烷基至少有一個(gè)是甲基。優(yōu)選的鋰鹽選自于六氟磷酸鋰(LiPF6)，四氟硼酸鋰(LiBF4)，六氟砷酸鋰，高氯酸鋰，帶有氟烷基砜側(cè)鏈的亞氨基鋰。本發(fā)明的非水溶液電解質(zhì)可用于能夠通過鋰離子的運(yùn)動(dòng)，特別是通過鋰離子嵌入進(jìn)具有石墨結(jié)構(gòu)的碳中來產(chǎn)生電動(dòng)勢的電化學(xué)體系。該電化學(xué)體系包括含有高結(jié)晶性石墨碳陽極的非水溶液電解質(zhì)鋰蓄電池。優(yōu)選碳的真實(shí)密度不小于2．1g／cm3，且不大于2．27g／cm3，(002)面的晶面間距在0．335nm和0．338nm之間，用BET方法測得的比表面積在0．1g／m2和10g／m2之間。非水溶液電解質(zhì)鋰蓄電池的正電極可以由任何包括可萃取出的鋰并能可逆地嵌入鋰和脫出鋰的材料構(gòu)成。優(yōu)選為含有鋰的過渡金屬氧化物。正電極和負(fù)電極被組裝在電池中，一個(gè)多孔性的絕緣膜置于兩電極中間。典型地，本發(fā)明中的電解質(zhì)完全浸沒在膜的孔中以及由兩電極構(gòu)成的多孔性網(wǎng)中。另外，本發(fā)明的非水溶液電解質(zhì)也可應(yīng)用于基于具有石墨結(jié)構(gòu)高表面積的碳電極的電容器，它能夠在很高的電壓范圍內(nèi)操作。通過降低電解質(zhì)在含有具有石墨結(jié)構(gòu)的碳電極上的反應(yīng)性，其操作電壓相對于鋰電極可以拓寬到0．8V以下，而在此電壓值以下，基于PC的常規(guī)電解質(zhì)已開始分解。這樣被拓寬的電壓范圍會(huì)因能夠貯存更多的能量而具有潛在的益處。因此，這里所描述的本發(fā)明可以提供一種非水溶液電解質(zhì)，它可表現(xiàn)出與高結(jié)晶性石墨碳陽極發(fā)生可逆反應(yīng)降低。該電解質(zhì)可應(yīng)用于能夠通過鋰離子運(yùn)動(dòng)，特別是通過鋰離子嵌入進(jìn)具有石墨結(jié)構(gòu)的碳中來產(chǎn)生電動(dòng)勢的電化學(xué)體系。本發(fā)明中的電解質(zhì)對于提供一種具有大能量密度且性能提高的非水溶液鋰蓄電池是特別有用的，甚至在低溫下，它仍具有提高的放電性能，且在室溫和室溫以上溫度下均具有長的循環(huán)壽命。本發(fā)明中的非水溶液電解質(zhì)包括一種鋰鹽和反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮。該電解質(zhì)特別適用于提供一種非水溶液電解質(zhì)鋰蓄電池，當(dāng)它與具有高結(jié)晶性的碳陽極和含有可萃取出的鋰且能夠可逆地嵌入鋰和脫出鋰的正電極一起使用時(shí)，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如令人滿意的初始充電特性，低溫下的高速放電性能和循環(huán)壽命長。在描述優(yōu)選的實(shí)施方案之前，理解基于EC和PC的混合物的常規(guī)電解質(zhì)有關(guān)的問題是有利的，這些電解質(zhì)嚴(yán)格限制了可用作負(fù)電極而不會(huì)在初始循環(huán)階段引起過量的可逆反應(yīng)的高結(jié)晶性石墨碳的類型。總之，用作鋰蓄電池的負(fù)電極的高結(jié)晶性石墨碳可以根據(jù)它們的晶體結(jié)構(gòu)和形態(tài)分類。一類是高結(jié)晶性的、表現(xiàn)出均勻排列的石墨層和片狀形態(tài)的各向異性的石墨。例如，由Timcal，Limited(瑞士)生產(chǎn)的SFG和KS系列的合成石墨以及由NipponKokuen(日本)生產(chǎn)的片狀形態(tài)的天然石墨。另一類是以瀝青作為原材料生產(chǎn)的高多晶性的人造石墨。例如，由OsakaGas(日本)和KawasakiSteel(日本)生產(chǎn)的MCMB系列的人造石墨，通過對在中間相瀝青的基質(zhì)中生長的中介碳微珠在2800℃左右進(jìn)行熱處理而制得；由Petoca(日本)生產(chǎn)的MCF系列的人造石墨，通過對從中間相瀝青中得到的中間相碳纖維在3000℃左右熱處理而制得；Nipponcarbon(日本)生產(chǎn)的MP系列的人造石墨，通過對來自于本體中間相的粉末進(jìn)行熱處理而制得。已知如果鋰首先以電化學(xué)方式嵌入進(jìn)基于碳酸亞丙酯的電解質(zhì)中的石墨碳陽極，碳酸亞丙酯會(huì)在石墨碳的表面上分解，導(dǎo)致氣體的產(chǎn)生和石墨結(jié)構(gòu)的破壞。據(jù)認(rèn)為，這種在石墨碳和PC之間發(fā)生的破壞性反應(yīng)起源于PC共嵌入至石墨層中。其它的環(huán)狀碳酸酯，如BC(一般地是指1，2-亞丁基碳酸酯，或少數(shù)情況下是指作為順式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮和反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的一種混合物的1，2-亞丁基碳酸酯)也由于它的介電常數(shù)和分子幾何特征與PC相似，而表現(xiàn)出同樣的問題。通過深入細(xì)致地研究基于EC和PC混合物的電解質(zhì)，本發(fā)明者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)PC引起的不可逆表面反應(yīng)的程度隨著石墨的結(jié)構(gòu)特性的不同而改變。當(dāng)PC的分?jǐn)?shù)(PC的體積與EC和PC的總體積之比)增加到0．4時(shí)，所有的來自于瀝青的人造石墨在首次循環(huán)中表現(xiàn)出不可逆容量損失大量增加，而一些片狀的石墨卻沒有變化。用BET方法測得的比表面積大于10m2／g的片狀石墨對于基于EC和PC混合物的電解質(zhì)是惰性的，直到PC的分?jǐn)?shù)達(dá)到0．8。US5，643，695中公開了基于EC和PC混合物的電解質(zhì)與由這些片狀石墨組成的負(fù)電極結(jié)合使用。然而，基于EC和PC混合物的相同電解質(zhì)在初始循環(huán)時(shí)，不能為其它的來自于瀝青的或BET面積不大于6m2／g片狀石墨的碳提供足夠的可逆性。BET面積大于6m2／g的片狀石墨比其它的石墨的堆積密度低得多，前者的堆積密度一般地小于0．4g／cm3，而后者的堆積密度一般地大于0．8g／cm3。然而，實(shí)際上高堆積密度和小表面積的碳是所希望的，因?yàn)楫?dāng)電極是通過用粘合劑聚合物和用來溶解粘合劑的溶劑的漿液涂刷而制得時(shí)，能夠用更少的粘合劑和溶劑來生產(chǎn)電極，因此，為了充分利用更寬范圍的，特別是具有很大的堆積密度和很小的表面積的高結(jié)晶性石墨碳，與PC相似的介電常數(shù)更高和低溫傳導(dǎo)性改進(jìn)，但表現(xiàn)出對高結(jié)晶性石墨碳具有低反應(yīng)性的溶劑是我們所希望的。本發(fā)明者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過改性PC的結(jié)構(gòu)，介電常數(shù)高的溶劑的反應(yīng)性可以明顯減小，以至于溶劑接近石墨層時(shí)空間受阻。特別地，本發(fā)明的發(fā)明者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，總的化學(xué)結(jié)構(gòu)為反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮，其中兩個(gè)烷基各自獨(dú)立地具有1～2個(gè)碳原子的溶劑，表現(xiàn)出同高結(jié)晶性石墨碳的反應(yīng)性明顯減弱，而其介電常數(shù)卻沒有減小。在這種情況下，可認(rèn)為提高的實(shí)質(zhì)是源于溶劑的特殊結(jié)構(gòu)。因此，有著相似或相同化學(xué)分子式的其它溶劑并沒有表現(xiàn)出相同的提高，除非具有立體空間阻礙。例如，1，2-亞丁基碳酸酯，1，2-亞丁基碳酸酯，順式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮和反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮是化學(xué)分子式相同的結(jié)構(gòu)異構(gòu)體，但是只有反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮表現(xiàn)出同高結(jié)晶性石墨碳的反應(yīng)性減弱。本發(fā)明人也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)含有反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的電解質(zhì)表現(xiàn)出可溶解大量的鋰鹽的能力和低溫下傳導(dǎo)性的提高。所以，當(dāng)電池是由具有高結(jié)晶性石墨碳陽極和含有可萃取出的鋰并能夠可逆地嵌入鋰和脫出鋰的正電極時(shí)，本發(fā)明的電解質(zhì)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如可令人滿意的初始充電特性，低溫下的高速放電性能和循環(huán)壽命長。本發(fā)明的非水溶液電解質(zhì)鋰蓄電池優(yōu)選是由下列元件組成由含有高結(jié)晶性石墨碳的負(fù)電極，含有一種可萃取出鋰并能可逆地嵌入鋰和脫出鋰的材料組成的正電極，由一種鋰鹽和反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的混合溶劑組成的非水溶液電解質(zhì)。負(fù)電極的優(yōu)選材料是高結(jié)晶性石墨碳，真實(shí)密度不小于2．1g／cm3，(002)面的晶面間距在0．335nm和0．338nm之間。優(yōu)選的陽極材料進(jìn)一步特征在于BET面積在0．1g／m2和10g/m2之間，碳粉末的平均直徑不小于1μm。正電極的優(yōu)選材料是含有鋰的過渡金屬氧化物，通式為LixMO2，其中M至少是Co，Ni，Mn之一，x是0．5≤x≤1．1。本發(fā)明優(yōu)選的電解質(zhì)包括由反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮作為第一溶劑，以及第二溶劑和可選擇的加入的第三溶劑所組成的非水混合溶劑。第二溶劑可以從能夠穩(wěn)定石墨碳陽極界面的一組溶劑中選擇，如EC，碳酸氯亞乙酯，碳酸二氯亞乙酯，至少有一個(gè)氫原子被氟原子取代的碳酸氟亞乙酯，碳酸亞乙烯酯，和3-甲基-2-噁唑烷酮。第三個(gè)溶劑從一些酯類溶劑中選擇，即碳酸二乙酯(DEC)，碳酸甲乙酯(EMC)，碳酸二甲酯(DMC)，丙酸甲酯，丙酸乙酯，甲酸甲酯，甲酸乙酯，乙酸甲酯，乙酸乙酯，以及它們的混合物。優(yōu)選的是反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮中的兩個(gè)烷基至少一個(gè)是甲基。鋰鹽優(yōu)選選自于六氟磷酸鋰(LiPF6)，四氟硼酸鋰(LiBF4)，六氟砷酸鋰，高氯酸鋰，帶有氟烷基砜側(cè)鏈的亞氨基鋰。在一個(gè)實(shí)施方案中，混合溶劑包括(1)反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮；(2)EC；(3)碳酸酯有機(jī)溶劑，其為DEC，EMC，DMC，或它們的混合物。EC的體積分?jǐn)?shù)優(yōu)選是5％或更大。優(yōu)選的環(huán)狀碳酸酯的總量對于一般的聚烯烴隔板而言，為30體積％至70體積％之間，但對于可潤濕性改進(jìn)的隔板會(huì)更大。優(yōu)選的無機(jī)鋰鹽是六氟磷酸鋰，四氟硼酸鋰，以及它們的混合物。在另一個(gè)實(shí)施方案中，混合溶劑包括(1)反式-4-乙基-5-甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮；(2)EC；(3)一種碳酸酯有機(jī)溶劑，其為DEC，EMC，DMC，或它們的混合物。優(yōu)選EC的體積分?jǐn)?shù)是5％或更大。優(yōu)選的環(huán)狀碳酸酯的總量對于一般的聚烯烴隔板而言，為在30體積％至65體積％之間，但對于可潤濕性改進(jìn)的隔板會(huì)更大。優(yōu)選的無機(jī)鋰鹽是六氟磷酸鋰，四氟硼酸鋰，以及它們的混合物。圖1顯示出本發(fā)明的硬幣型非水溶液鋰蓄電池的典型結(jié)構(gòu)。電池的外殼1和密封板2都是用不銹鋼制造的。陽極5是活性材料和附著在銅箔制成的集電器4上面的粘合劑聚合物的復(fù)合物。銅制的金屬隔板3位于陽極集電器的頂部以確保陽極與外殼之間良好的電接觸。隔板6是一個(gè)由具有孔隙結(jié)構(gòu)的聚烯烴制成的微孔膜。陰極7是活性材料、導(dǎo)電的碳以及附著在鋁箔制成的集電器8上面的粘合劑聚合物的復(fù)合物。電極和隔板完全浸沒在電解質(zhì)里以后，用由聚丙烯密制成封墊9將電池密閉。在250ml四氫呋喃溶劑中，加入9．0g的(2R，3R)-(-)-丁二醇和5g的鈉。逐漸加熱該溶劑混合物，直到鈉溶解。緩慢冷卻該混合物至室溫，在1小時(shí)內(nèi)緩慢加入10．7g的碳酸二乙酯。加熱得到的混合物至80℃，并在此溫度下保持6小時(shí)。用氣相色譜檢驗(yàn)反應(yīng)是否進(jìn)行完全。反應(yīng)完成后，冷卻混合物至室溫。減壓蒸餾得到的混合物，直到體積減少一半。然后，向得到的混合物中加入水，并用稀鹽酸水溶液中和。使用乙醚進(jìn)行萃取，用10％的碳酸鈉水溶液洗滌有機(jī)相混合物。再用無水硫酸鈉干燥乙醚相來純化有機(jī)相，隨后過濾所述混合物。采用蒸餾的方法可除去低沸點(diǎn)雜質(zhì)，從而得到純的反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮(7g／60％)。270MHz1H-NMR(CDCl3)δ1．46(6H，m，2Me’s)，4．34(2H，m，2CH’s)鋰蓄電池的生產(chǎn)與圖1中所示的電池具有類似構(gòu)成的硬幣型半電池，使用基于P15BG(BET面積=0．77m2／g，真實(shí)密度2．15g／cm3，(002)面的晶面間距=0．3367nm)的負(fù)電極5，由NipponCarbon(日本)制造的石墨碳和替代陰極7的金屬鋰反電極和陰極集電器8組成。通過以體積比分別為30∶20∶50混合反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮，EC和DEC，而制得溶劑。將六氟磷酸鋰作為電解質(zhì)的溶質(zhì)，制得濃度為1M的電解質(zhì)。對比例1除了電解質(zhì)包括體積比為30∶20∶50的PC，EC和DEC之外，采用與實(shí)施例1相同的步驟生產(chǎn)鋰蓄電池。實(shí)施例1和對比例1中的這些鋰蓄電池的容量使用下述方法測定。在切斷電壓相對于鋰電極分別為10V和1．5mV的情況下，重復(fù)進(jìn)行5次嵌入鋰和脫出鋰到碳陽極上的步驟。該測試在23℃下進(jìn)行。結(jié)果如圖2所示。實(shí)施例1中開始的三個(gè)循環(huán)被表示出，而對于對比例1中，僅表示出其第一次循環(huán)結(jié)果。100％的容量對應(yīng)于使用體積比為50∶50的EC／DEC混合物的1MLiPF6溶液測得的碳的標(biāo)準(zhǔn)可逆容量。如圖2所示，就與含P15BG的石墨碳陽極所發(fā)生的可逆反應(yīng)的程度大小而言，基于本發(fā)明的反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的電解質(zhì)，要比基于PC的電解質(zhì)表現(xiàn)出明顯更小的反應(yīng)趨勢。對基于具有下述體積比的反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮，EC和DEC的電解質(zhì)進(jìn)行與實(shí)施例1相同的測試。用EC的分?jǐn)?shù)來表示EC與全部的環(huán)酯(即EC，反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮)的體積比。實(shí)施例2反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶EC∶DEC=50∶0∶50(EC分?jǐn)?shù)=0．0)實(shí)施例3反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶EC∶DEC=40∶10∶50(EC分?jǐn)?shù)=0．2)實(shí)施例4反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶EC∶DEC=30∶20∶50(EC分?jǐn)?shù)=0．4)實(shí)施例5反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶EC∶DEC=20∶30∶50(EC分?jǐn)?shù)=0．6)實(shí)施例6反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶EC∶DEC=10∶40∶50(EC分?jǐn)?shù)=0．8)對比例2～4除了PC，EC和DEC的體積比按照下面的體積比改變之外，用與實(shí)施例1相同的步驟來制備鋰蓄電池。對基于具有下述體積比的PC，EC和DEC的電解質(zhì)進(jìn)行與實(shí)施例1相同的測試。用EC的分?jǐn)?shù)來表示EC與全部的環(huán)酯(在對比例中指EC，PC)的體積比。對比例2PC∶EC∶DEC=50∶0∶50(EC分?jǐn)?shù)=0．0)對比例3PC∶EC∶DEC=30∶20∶50(EC分?jǐn)?shù)=0．2)對比例4PC∶EC∶DEC=20∶30∶50(EC分?jǐn)?shù)=0．6)將實(shí)施例2～6以及對比例2～4中首次循環(huán)時(shí)的脫出能力和嵌入的能力定義成庫侖效率，并在圖3中將其繪出。對比例5～6第一溶劑的制備除了用含有70％的內(nèi)消旋形式和30％的右旋、左旋形式的商品級(jí)2，3-丁二醇替代(2R，3R)-(-)-丁二醇之外，用與實(shí)施例1中相同的步驟來制備順式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮。蒸餾所得產(chǎn)物的混合物就得到順式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮。(沸點(diǎn)80℃／1mmHg)；270MHz1H-NMR(CDCl3)δ1．37(6H，m，2Me’s)，4．85(2H，m，2CH’s)對基于具有下述體積比的順式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的電解質(zhì)進(jìn)行與實(shí)施例1相同的測試。對比例5順式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶EC∶DEC=30∶20∶50(EC分?jǐn)?shù)=0．4)對比例6順式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶EC∶DEC=10∶40∶50(EC分?jǐn)?shù)=0．8)首次循環(huán)時(shí)的庫侖效率繪制在圖3中。從實(shí)施例1～6和對比例1～6中所得的結(jié)果如圖2和圖3所示。需要注意的是，就與含P15BG的石墨碳所發(fā)生的可逆反應(yīng)的程度大小而言，基于本發(fā)明的反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的電解質(zhì)，要比基于PC或順式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的電解質(zhì)表現(xiàn)出明顯更小的反應(yīng)趨勢。實(shí)施例7～11和對比例7～9除了將OsakaGas(日本)生產(chǎn)的MCMB10～28(BET面積=2．3m2／g，真實(shí)密度=2．2g／cm3，(002)面的晶面間距=0．336nm)用作石墨碳陽極的活性材料之外，采用與實(shí)施例1相同的步驟來制備硬幣型半電池。對基于反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮和PC的電解質(zhì)進(jìn)行與實(shí)施例1相同的測試，如同對在實(shí)施例2～6和對比例2～4中所使用的電解質(zhì)進(jìn)行測試一樣。首次循環(huán)時(shí)的庫侖效率繪制在圖4中。實(shí)施例12～16第一溶劑的制備除了用蘇型-2，3-戊二醇來代替右旋-1-2，3-丁二醇之外，其它采用與實(shí)施例1相同的步驟制備反式-4-乙基-5-甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮。對基于具有下述體積比的反式-4-乙基-5-甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮和PC的電解質(zhì)進(jìn)行與實(shí)施例7相同的測試。實(shí)施例12反式-4-乙基-5-甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶EC∶DEC=50∶0∶50(EC分?jǐn)?shù)=0．0)實(shí)施例13反式-4-乙基-5-甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶EC∶DEC=40∶10∶50(EC分?jǐn)?shù)=0．2)實(shí)施例14反式-4-乙基-5-甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶EC∶DEC=30∶20∶50(EC分?jǐn)?shù)=0．4)實(shí)施例15反式-4-乙基-5-甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶EC∶DEC=20∶30∶50(EC分?jǐn)?shù)=0．6)實(shí)施例16反式-4-乙基-5-甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶EC∶DEC=10∶40∶50(EC分?jǐn)?shù)=0．8)首次循環(huán)時(shí)的庫侖效率繪制在圖4中。實(shí)施例17～21和對比例10～12除了將Timcal(瑞士)生產(chǎn)的SFG-44(BET面積=4．2m2／g，真實(shí)密度=2．26g／cm3，(002)面的晶面間距=0．3355nm)用于石墨碳電極之外，采用與實(shí)施例1相同的方法制備硬幣型半電池。對基于反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮和PC的電解質(zhì)進(jìn)行與實(shí)施例1相同的測試，如同對在實(shí)施例2～6和對比例2～4中所使用的電解質(zhì)進(jìn)行測試一樣。首次循環(huán)時(shí)的庫侖效率繪制在圖5中。值得注意的是，實(shí)施例1～21和對比例1～12中，基于反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的電解質(zhì)，對于在寬范圍的混合比例下和大量的結(jié)構(gòu)多種多樣的高結(jié)晶性石墨碳陽極，在初次循環(huán)時(shí)都表現(xiàn)出足夠低的不可逆性。對于由含可萃取鋰的正電極材料組成的非水溶液電解質(zhì)鋰蓄電池來說，這種在不可逆性上的提高導(dǎo)致電池容量的增加。所以，與基于PC的電解質(zhì)相比較，基于反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的電解質(zhì)，在取得高能量密度的非水溶液電解質(zhì)鋰蓄電池方面是有利的。同基于PC和順式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的電解質(zhì)相比較，也可理解基于反式-4，5二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的電解質(zhì)不可逆性降低是由于反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮具有獨(dú)特的分子幾何結(jié)構(gòu)阻止了與高結(jié)晶性石墨碳陽極發(fā)生過量的反應(yīng)。實(shí)施例22～23對基于反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的下列混合物的電解質(zhì)進(jìn)行與實(shí)施例7相同的測試。用六氟磷酸鋰作為電解質(zhì)的溶質(zhì)，來形成1M的電解質(zhì)。實(shí)施例22反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶3-甲基-2-噁唑烷酮∶DEC=40∶10∶50實(shí)施例23反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶碳酸氯亞乙酯∶DEC=40∶10∶50首次循環(huán)后，鋰的嵌入是不可逆的，初始循環(huán)的庫侖效率如表1所示。實(shí)施例2中的含無附加的高介電常數(shù)溶劑的電解質(zhì)，和實(shí)施例3中的含EC的電解質(zhì)，相比較所得到的結(jié)果列于表中。表1<tablesid="table1"num="001"><table>效率(第一次循環(huán))實(shí)施例2(無)57％實(shí)施例3(EC)87％實(shí)施例22(3-甲基-2-噁唑烷酮)82％實(shí)施例23(碳酸氯亞乙酯)86％</table></tables>從實(shí)施例22和23中可以發(fā)現(xiàn)，能夠穩(wěn)定石墨碳陽極界面的溶劑可以實(shí)質(zhì)性地提高石墨碳陽極的循環(huán)效率，如EC，碳酸氯亞乙酯，碳酸二氯亞乙酯，至少有一個(gè)氫原子被氟原子取代的碳酸氟亞乙酯，碳酸亞乙烯酯，3-甲基-2-噁唑烷酮。實(shí)施例24～29使用MCMB10～28作負(fù)電極的活性材料，LiCoO2作正電極的活性材料，制作硬幣型非水溶液鋰蓄電池。用前面所制成的基于反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮和反式-4-乙基-5-甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的電解質(zhì)，制備下述電池。用六氟磷酸鋰作為電解質(zhì)的溶質(zhì)，制成1M的電解質(zhì)。實(shí)施例24反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶EC∶DEC=40∶10∶50實(shí)施例25反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶EC∶DEC=30∶20∶50實(shí)施例26反式-4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶EC∶DEC=10∶40∶50實(shí)施例27反式-4-乙基-5-甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶EC∶DEC=40∶10∶50實(shí)施例28反式-4-乙基-5-甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶EC∶DEC=30∶20∶50實(shí)施例29反式-4-乙基-5-甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮∶EC∶DEC=10∶40∶50對比例13～15除了電解質(zhì)包括PC、EC和DEC之外，用與實(shí)施例24相同的步驟制備硬幣型非水溶液鋰蓄電池。對比例13PC∶EC∶DEC=30∶20∶50對比例14PC∶EC∶DEC=10∶40∶50對比例15EC∶DEC=50∶50在相應(yīng)于C／2速率的恒定電流下，于25℃重復(fù)10次充電與放電循環(huán)。在2．5V下停止放電，且在4．1V下，將充電由恒定電流模式切換到恒定電壓模式?？偟某潆姇r(shí)間為3小時(shí)，包括恒定電流和恒定電壓模式的時(shí)間。第十次循環(huán)時(shí)的放電容量列于表2中。第十一次充電后，降低溫度到-20℃，并在放電之前將電池在此溫度下保持10小時(shí)。也在C／2的速率下測量20℃時(shí)的放電容量。在-20℃和25℃時(shí)的放電容量之比列于表2中。Qd(-20℃)和Qd(25℃)是分別在-20℃和25℃時(shí)得到的放電容量。表2<tablesid="table2"num="002"><table>第十次放電容量(mAh)Qd(-20℃)／Qd(25℃)實(shí)施例243．8958．6實(shí)施例254．0953．2實(shí)施例264．1412．2實(shí)施例273．9740．3實(shí)施例284．0832．5實(shí)施例294．1911．4對比例133．1957．2對比例143．7812．5對比例154．062．7</table></tables>從表2中的結(jié)果可見，硬幣型電池的可逆容量是巨大的，因?yàn)榛诨旌衔锏碾姵卦诘谝淮窝h(huán)時(shí)，顯示出巨大的庫侖效率。所以基于含反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的電解質(zhì)的電池可與基于現(xiàn)有技術(shù)的電解質(zhì)EC／DEC的電池相比，而優(yōu)于基于現(xiàn)有技術(shù)的電解質(zhì)EC／PC／DEC的電池。在低溫下，本發(fā)明的電池仍然顯示出巨大的放電實(shí)用性，或者Qd(-20℃)／Qd(25℃)的比值可與那些基于現(xiàn)有技術(shù)的電解質(zhì)EC／PC／DEC的電池相比，而優(yōu)于基于現(xiàn)有技術(shù)的電解質(zhì)EC／DEC的電池。實(shí)施例30～39為在25℃下進(jìn)行長期循環(huán)的測試，制成與實(shí)施例24構(gòu)成相同的硬幣型電池。相應(yīng)于C／2的速率的恒定電流下，重復(fù)進(jìn)行300次充電與放電循環(huán)。在3V下停止放電，且在4．1V下，將充電由恒定電流模式切換到恒定電壓模式?？偟某潆姇r(shí)間為3小時(shí)，包括恒定電流和恒定電壓模式的時(shí)間。結(jié)果如表6所示。含反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的電解質(zhì)在很寬的混合比例范圍內(nèi)，都表現(xiàn)出令人滿意的循環(huán)性能，同現(xiàn)有技術(shù)的EC／DEC電解質(zhì)相比，其初始容量只有微小的下降。含反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的電解質(zhì)，在初始容量和重復(fù)循環(huán)期間的容量保持等方面，都優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的EC／PC／DEC電解質(zhì)。從以上的解釋中可清楚地知道，基于反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的非水溶液電解質(zhì)，提供了獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)它與具有高結(jié)晶性的碳陽極和含有可萃取出的鋰并能夠可逆地嵌入鋰和脫出鋰的正電極結(jié)合使用時(shí)，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如令人滿意的初始充電特性，低溫下的高速放電性能和循環(huán)壽命長。那些熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的工作者，在不偏離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)的前提下，能夠很容易地對本發(fā)明作出的改變。所以，此處所附的權(quán)利要求書的范圍并不受所述說明的限制，而是具有更廣泛的內(nèi)容。權(quán)利要求1.一種應(yīng)用于電化學(xué)體系的非水溶液電解質(zhì)，其包含反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮，其中兩個(gè)烷基各自獨(dú)立地具有1～2個(gè)碳；和一種鋰鹽。2.如權(quán)利要求1所述的非水溶液電解質(zhì)，其中在反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮中，至少有一個(gè)烷基是甲基。3.如權(quán)利要求1所述的非水溶液電解質(zhì)，其中在反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮中，兩個(gè)烷基都是甲基。4.一種非水溶液電解質(zhì)鋰蓄電池，其包含一個(gè)碳陽極，其能夠嵌入和脫出鋰離子；一個(gè)鋰陰極，其含有能夠可逆地嵌入和脫出鋰離子的材料；一種非水溶液電解質(zhì)，其包含反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮和一種鋰鹽。5.如權(quán)利要求4所述的非水溶液電解質(zhì)鋰蓄電池，其中所述碳是高結(jié)晶性石墨碳，其特征在于真實(shí)密度為2．1到2．27g／cm3，(002)面的晶面間距在0．335nm和0．338nm之間，BET面積在0．1m2／g和10m2／g之間，和碳粉末的平均直徑不小于1μm。6.如權(quán)利要求5所述的非水溶液電解質(zhì)鋰蓄電池，其中非水溶液電解質(zhì)包含一種鋰鹽和一個(gè)含有反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的第一溶劑；一個(gè)第二溶劑，其選自于碳酸亞乙酯，碳酸氯亞乙酯，碳酸二氯亞乙酯，至少有一個(gè)氫原子被氟原子取代的碳酸氟亞乙酯，碳酸亞乙烯酯，和3-甲基-2-噁唑烷酮；和選擇性的第三溶劑，其選自于碳酸二乙酯，碳酸甲乙酯，碳酸二甲酯，丙酸甲酯，丙酸乙酯，甲酸甲酯，甲酸乙酯，乙酸甲酯，乙酸乙酯，以及它們的混合物。7.如權(quán)利要求4所述的非水溶液電解質(zhì)鋰蓄電池，其中所述鋰陰極的材料是至少一種選自于LiCoO2，LiNiO2，LiMn2O4，LiNiVO4，LiCoVO4，LiNixCo1-xO2，其中，0≤x≤0．5，以及它們的混合物的物質(zhì)。8.如權(quán)利要求5所述的非水溶液電解質(zhì)鋰蓄電池，其中所述鋰鹽是至少一種選自于六氟磷酸鋰(LiPF6)，四氟硼酸鋰(LiBF4)，六氟砷酸鋰，高氯酸鋰，帶有氟烷基砜側(cè)鏈的亞氨基鋰的物質(zhì)。9.如權(quán)利要求5所述的非水溶液電解質(zhì)鋰蓄電池，其中非水溶液電解質(zhì)包含溶劑的混合物反式-4，5-二烷基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮；碳酸亞乙酯；和線型碳酸酯，其選自于碳酸二乙酯，碳酸甲乙酯，碳酸二甲酯，和它們的混合物，其中，碳酸亞乙酯的量至少是5體積％，線型碳酸酯的量至少是在30體積％和75體積％之間。10.如權(quán)利要求9所述的非水溶液電解質(zhì)鋰蓄電池，其中溶解在所述混合溶劑中的鋰鹽是六氟磷酸鋰(LiPF6)，四氟硼酸鋰(LiBF4)或二者的混合物。全文摘要本發(fā)明提供了一種用于電化學(xué)體系的非水溶液電解質(zhì)。該非水溶液電解質(zhì)包括:一種鋰鹽和反式－4,5－二烷基－1,3－二氧戊環(huán)－2－酮,其中兩個(gè)烷基各自獨(dú)立地具有1～2個(gè)碳。文檔編號(hào)C07D317/34GK1289464SQ99802618公開日2001年3月28日申請日期1999年1月29日優(yōu)先權(quán)日1998年10月23日發(fā)明者鄭根昌,田宋熙,金亨珍申請人:Lg化學(xué)株式會(huì)社