專利名稱：4.2v以上高電壓下不易分解的鋰離子電池電解液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池電解液。
背景技術(shù)：
鋰離子電池作為一種新型綠色高能電池，因具有工作電壓高、比容量大、循環(huán)壽命 長、自放電率低、無記憶效應(yīng)及對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于移動電話、攝像機(jī)、筆記本 電腦等便攜式設(shè)備。隨著在電動汽車、無繩電動工具及軍事上的應(yīng)用，對鋰離子電池的能量 密度提出了更高的要求，而LiNiMnO4, LiNiCoMnO2, LiCoPO4能夠在較高的電壓(大于4. 2V) 下發(fā)生鋰離子的脫嵌反應(yīng)，因此為提高鋰離子電池的能量密度帶來了新的希望。但是鋰離 子電池的電解液在高電壓下容易分解，導(dǎo)致鋰離子電池的充放電效率比較低，循環(huán)性能比 較差，制約了高電壓鋰離子電池的進(jìn)一步發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種在4. 2V以上高電壓下不易分解的鋰離子電 池電解液。本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案是4.2V以上高電壓下不易分解的鋰離子電池電
R1R3
R2V(CH2)n-^-R4
解液，包含一種硫酸酯衍生物，所述的硫酸酯衍生物的結(jié)構(gòu)式為O或
其中η = O 8，Rl R8為H或碳鏈長度為1 6的烷基，所述的硫酸酯衍
生物在電解液中所占的質(zhì)量百分比為0. 10%。所述的硫酸酯衍生物在電解液中所占的質(zhì)量百分比為0. 5% 10%。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述的電解液在高電壓下的不易分解，從而提高鋰 離子電池的循環(huán)性能，同時(shí)對電池容量的影響較小。


圖1是兩種電解液的循環(huán)性能圖；圖中A為未添加高電壓添加劑的電解液，其中Α#-1、Α#_2為A的平行樣；B為添加 了高電壓添加劑的電解液，其中Β#-1、Β#-2為B的平行樣。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但這些實(shí)施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。實(shí)施例14. 2V以上高電壓下不易分解的鋰離子電池電解液，包含一種硫酸酯衍生物，其結(jié)
在電解液中所占的質(zhì)量百分比為0.6%。電解液中的有機(jī)溶劑為碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二 甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合物，其中EC、DMC和EMC的質(zhì)量比為1 1 1。鋰 離子電池的電解質(zhì)分別為IM的LiPF6。記為電解液B，未加高電壓添加劑的電解液記為A。將A、B兩種電解液注入到正極為LiNiMnCoO2,負(fù)極為人造石墨的鋁殼鋰離子電池 中(標(biāo)稱容量650mAh)，在3. 0 4. 5V電壓范圍內(nèi)進(jìn)行IC充放電循環(huán)，如圖1所示，可以看 出，使用A電解液的電池循環(huán)300次容量保持率30 %左右，而使用B電解液的電池容量保持 率達(dá)80%以上。實(shí)施例24. 2V以上高電壓下不易分解的鋰離子電池電解液，包含一種硫酸酯衍生物，其結(jié)
構(gòu)式為
其中η = 0 8。所述的高電壓添加劑在用于鋰離子電池電解液中
時(shí)，在電解液中所占的質(zhì)量百分比為0.6%。電解液中的有機(jī)溶劑為碳酸乙烯酯(EC)、碳酸 二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合物，其中EC、DMC和EMC的質(zhì)量比為1 1 1。 鋰離子電池的電解質(zhì)分別為0. 5M的LiBOB。實(shí)施例34. 2V以上高電壓下不易分解的鋰離子電池電解液，包含一種硫酸酯衍生物，其結(jié) H^(CH2)n-Z-H
構(gòu)式為
其中η = 0 8。所述的高電壓添加劑在用于鋰離子電池電解液中
時(shí)，在電解液中所占的質(zhì)量百分比為0.6%。電解液中的有機(jī)溶劑為碳酸乙烯酯(EC)、碳酸 二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合物，其中EC、DMC和EMC的質(zhì)量比為1 1 1。 鋰離子電池的電解質(zhì)分別為0. 5M的LiODFB。實(shí)施例44. 2V以上高電壓下不易分解的鋰離子電池電解液，包含一種硫酸酯衍生物，其結(jié)
Η\ Ζ
構(gòu)式為0〔 ο所述的高電壓添加劑在用于鋰離子電池電解液中時(shí)，在電解液中所X 。
占的質(zhì)量百分比為5%。電解液中的有機(jī)溶劑為碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳
構(gòu)式為
其中η = 2。所述的高電壓添加劑在用于鋰離子電池電解液中時(shí)，酸甲乙酯(EMC)的混合物，其中EC、DMC和EMC的質(zhì)量比為1 1 1。鋰離子電池的電解 質(zhì)分別為IM的LiPF6。將上述電解液與含有相同電解質(zhì)、并且不含有硫酸酯衍生物的電解 液進(jìn)行電池循環(huán)性能測試。經(jīng)過200圈反復(fù)循環(huán)后，含有硫酸酯衍生物的電解液的電池容 量保持較好，從而可知硫酸酯衍生物可以提高鋰離子電池的循環(huán)性能。實(shí)施例54. 2V以上高電壓下不易分解的鋰離子電池電解液，包含一種硫酸酯衍生物，其結(jié)
構(gòu)式為
。 所述的高電壓添加劑在用于鋰離子電池電解液中時(shí)，在電解液中所占 c/\ ο
的質(zhì)量百分比為5%。電解液中的有機(jī)溶劑為碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸 甲乙酯(EMC)的混合物，其中EC、DMC和EMC的質(zhì)量比為1 1 1。鋰離子電池的電解質(zhì) 分別為IM的LiPF6。將上述電解液與含有相同電解質(zhì)、并且不含有硫酸酯衍生物的電解液 進(jìn)行電池循環(huán)性能測試。經(jīng)過200圈反復(fù)循環(huán)后，含有硫酸酯衍生物的電解液的電池容量 保持較好，從而可知硫酸酯衍生物可以提高鋰離子電池的循環(huán)性能。將實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3中的三種含有不同電解質(zhì)的鋰離子電池電解液進(jìn) 行首次放電容量比較，其中充放電電流密度為0. 3mA/cm2,電壓范圍為3. 5 5. 0V，可以看 出放電容量受到鋰離子電池電解液中的電解質(zhì)的影響，硫酸酯衍生物對電池容量的影響較 小。由上述可知，本發(fā)明所述的電解液在高電壓下的不易分解，從而提高鋰離子電池 的循環(huán)性能，同時(shí)對電池容量的影響較小。
權(quán)利要求
4.2V以上高電壓下不易分解的鋰離子電池電解液，其特征在于包含一種硫酸酯衍生物，所述的硫酸酯衍生物的結(jié)構(gòu)式為或其中n＝0～8，R1～R8為H或碳鏈長度為1～6的烷基，所述的硫酸酯衍生物在電解液中所占的質(zhì)量百分比為0.1％～10％。FSA00000187827500011.tif,FSA00000187827500012.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4.2V以上高電壓下不易分解的鋰離子電池電解液，其特征在 于所述的硫酸酯衍生物在電解液中所占的質(zhì)量百分比為0. 5% 10%。
全文摘要
本發(fā)明公開了4.2V以上高電壓下不易分解的鋰離子電池電解液，包含一種硫酸酯衍生物，所述的硫酸酯衍生物的結(jié)構(gòu)式為或其中n＝0～8，R1～R8為H或碳鏈長度為1～6的烷基，所述的硫酸酯衍生物在電解液中所占的質(zhì)量百分比為0.1％～10％。本發(fā)明所述的電解液在高電壓下的不易分解，從而提高鋰離子電池的循環(huán)性能，同時(shí)對電池容量的影響較小。
文檔編號H01M10/056GK101908644SQ20101022553
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者方劍慧, 趙世勇, 陳黎, 駱宏鈞 申請人:張家港市國泰華榮化工新材料有限公司