專利名稱:電解液添加劑,含有該電解液添加劑的電解液以及含有該電解液的鋰二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及電解液添加劑、含有該電解液添加劑的電解液以及含有該電解液的鋰二次電池,特別是,涉及一種在常溫和高溫下的壽命性能優(yōu)異、能夠延長電池的壽命、且具有提高放電容量的效果的電解液添加劑。
背景技術(shù):
近年來,隨著手提電話和手提電腦等電子設(shè)備的急速發(fā)展,與以往的MMH電池或 NiCd電池相比能量密度非常高且具有優(yōu)異的循環(huán)壽命的鋰二次電池的應(yīng)用得到了快速增長。隨著該鋰二次電池應(yīng)用的增加,為了確保所應(yīng)用設(shè)備和使用者的安全,強烈要求二次電池具有優(yōu)異的安全性和壽命性能以及容量特性。鋰二次電池的平均放電電壓為3. 6 3. 7V左右,與其它的堿性電池、Ni-MH電池、 Ni-Cd電池等相比,能夠得到更高的電力。然而,為了輸出如此高的驅(qū)動電壓,需要在作為充放電電壓區(qū)域的0 4. 6V區(qū)域中電化學性能穩(wěn)定的電解液組合物。鋰二次電池在初期充電時,鋰離子從陽極向陰極移動,從而嵌入(intercalation) 陰極。此時,鋰與陰極發(fā)生反應(yīng)而生成Li2C03、LiO、LiOH等,從而在陰極的表面形成覆膜。 將該覆膜稱作固體電解質(zhì)(Solid ElectrolyteInterface ;SEI)膜。充電初期形成的SEI膜在充放電過程中防止鋰離子與陰極或與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。而且,起到離子通道(Ion Tunnel)的作用,從而僅使鋰離子通過。上述離子通道使鋰離子溶劑化(solvation),防止同時移動的分子量大的電解質(zhì)的有機溶劑同時嵌入陰極而破壞陰極結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象,從而防止在鋰離子與其它物質(zhì)之間產(chǎn)生副反應(yīng)。為了改善電池的儲存性和穩(wěn)定性,需要穩(wěn)定地形成SEI膜,而且,需要提高電池的穩(wěn)定性、壽命性能和容量的方法。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)課題本發(fā)明的目的在于,提供一種常溫和高溫下的壽命性能優(yōu)異,能夠延長電池的壽命,且具有提高放電容量的效果的電解液添加劑。本發(fā)明的另一個目的在于,提供含有本發(fā)明的電解液添加劑的電解液以及含有上述電解液的鋰二次電池。解決課題的方法為了達成上述目的,本發(fā)明一實施方式的電解液添加劑由下述化學式(1)表示。
權(quán)利要求
1.一種電解液添加劑,由下述化學式(1)表示,
2.如權(quán)利要求1所述的電解液添加劑,其中,上述電解液添加劑為選自由丁二酸甲酯、 丁二酸乙酯、丁二酸丙酯、丁二酸丁酯、丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯、丁二酸二丙酯、丁二酸二丁酯和它們的組合所組成的組中的任一種。
3.一種電解液,包含有機溶劑、鋰鹽和下述化學式(1)表示的電解液添加劑,
4.如權(quán)利要求3所述的電解液,其中,上述電解液添加劑為選自由丁二酸甲酯、丁二酸乙酯、丁二酸丙酯、丁二酸丁酯、丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯、丁二酸二丙酯、丁二酸二丁酯和它們的組合所組成的組中的任一種。
5.如權(quán)利要求3所述的電解液,其中,相對于電解液總量,上述電解液添加劑的含量為 0. 1 30重量%。
6.如權(quán)利要求3所述的電解液,其中,上述有機溶劑選自由碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、 乙基甲基碳酸酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、氟代碳酸乙烯酯、甲基丙基碳酸酯、乙基丙基碳酸酯、甲基乙基碳酸酯、碳酸丁烯酯和它們的混合物所組成的組中。
7.如權(quán)利要求3所述的電解液,其中,以有機溶劑總量作為基準時,上述有機溶劑含有 10 30重量%的碳酸乙烯酯、0 30重量%的氟代碳酸乙烯酯、10 50重量%的乙基甲基碳酸酯和10 40重量%的碳酸二乙酯。
8.—種鋰二次電池,包括含有陽極活性物質(zhì)的陽極;含有陰極活性物質(zhì)的陰極;以及權(quán)利要求3 7中任一項所述的電解液。
全文摘要
本發(fā)明涉及電解液添加劑、含有該電解液添加劑的電解液以及含有該電解液的鋰二次電池,本發(fā)明的電解液添加劑由下述化學式(1)表示,其中,R1為選自由氫、碳原子數(shù)1~20的烷基、碳原子數(shù)3~20的環(huán)烷基、碳原子數(shù)6~30的芳基和碳原子數(shù)6~30的芳烷基組成的組中的任一種,R2為選自由氫,碳原子數(shù)1~20的烷基,碳原子數(shù)3~20的環(huán)烷基,碳原子數(shù)6~30的芳基和碳原子數(shù)6~30的芳烷基組成的組中的任一種。含上述電解液添加劑的電解液,可將電池的常溫和高溫壽命提高為同等以上,可延長電池的壽命。
文檔編號H01M10/0525GK102479975SQ20111039612
公開日2012年5月30日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者任亨奎, 崔智暎, 沈銀起, 金秀英, 韓知成 申請人:韓國首爾步瑞株式會社