鋰鹽以及具有該鋰鹽的電解質(zhì)溶液及鋰電池的制作方法
【專利摘要】一種鋰鹽，包括：鋰離子；以及具有式(I)的陰離子，其中，R1至R5獨(dú)立選自氫原子、氰基、氟原子及C1-C5烷基所組成的組中的至少一種，該C1-C5烷基被至少一個(gè)氟原子取代。本發(fā)明還提供一種具有該鋰鹽的電解質(zhì)溶液以及鋰電池，使電池處于高溫時(shí)仍具有高導(dǎo)電度。
【專利說(shuō)明】鋰鹽以及具有該鋰鹽的電解質(zhì)溶液及鋰電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋰鹽，特別涉及一種用于鋰電池的鋰鹽及具有該鋰鹽的電解質(zhì)和鋰電池。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，隨著鋰電池跨入新能源汽車與儲(chǔ)能系統(tǒng)，鋰電池市場(chǎng)占有率從2.5%提高到20%。如美國(guó)Zpryme公司預(yù)測(cè)，2014年全球智能電網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1，714億美元；在終端運(yùn)用市場(chǎng)方面，美國(guó)派克研究(Pike Research)最新報(bào)告也指出，2015年全球公車市場(chǎng)，將有32，000輛采用替代能源驅(qū)動(dòng)日漸擴(kuò)大的商機(jī)，將推動(dòng)全球?qū)τ阡囯姵氐拇罅啃枨蟆＿@代表著電動(dòng)車與動(dòng)力電池市場(chǎng)即將來(lái)臨。因此，考量新型耐高溫鋰離子電池的設(shè)計(jì)也日趨重要。
[0003]所謂的二次鋰電池，指利用鋰離子在陰、陽(yáng)極材料中做可循環(huán)充電與放電的電池，一般市面已商業(yè)化的二次鋰電池上仍大量使用石墨材料(Maso carbon Micro Board,MCMB)為陽(yáng)極材料主體，在初始的充放電循環(huán)中，石墨表面與電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，以在陽(yáng)極形成鈍性保護(hù)膜(Solid Electrolyte Interface, SEI),此鈍性保護(hù)膜避免陽(yáng)極材料表面崩解與電解質(zhì)裂解，進(jìn)而穩(wěn)定電池充放電循環(huán)，此鈍性保護(hù)膜對(duì)于電池壽命具有決定性影響。但是，電池長(zhǎng)期處于高溫環(huán)境下，電池內(nèi)電解質(zhì)溶液中的鋰鹽(通常為六氟磷酸鋰，LiPF6)容易裂解成為強(qiáng)路易士酸PF5_與HF，進(jìn)而破壞電極材料結(jié)構(gòu)與鈍性保護(hù)膜的性質(zhì)，故電池性能會(huì)隨著溫度的上升而衰退。
[0004]—般商業(yè)化使用的六氟磷酸鋰電解質(zhì)溶液具有高電容量與低成本的特性，但其化學(xué)結(jié)構(gòu)性質(zhì)易在高溫環(huán)境下發(fā)生裂解，造成電池膨脹與性能衰退，進(jìn)而影響鋰離子電池在電動(dòng)車中的實(shí)用性，大部分提出的解決辦法為改用其它不會(huì)生成鈍性保護(hù)膜的電極材料、在電解質(zhì)溶液中添加不同種類的添加劑來(lái)改善鈍性保護(hù)膜的性質(zhì)、或是在制備陰/陽(yáng)電極前就針對(duì)顆粒表面進(jìn)行改質(zhì)以避免遭受攻擊。但是這些方法都會(huì)使得制備電池步驟變?yōu)楦臃爆嵟c復(fù)雜。
[0005]因此，為了改善鋰電池與電解質(zhì)溶液中的上述問(wèn)題，仍有提升鋰鹽耐熱性及導(dǎo)電度的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種鋰鹽，包括:鋰離子；以及具有式(I)的陰離子，
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種鋰鹽，包括: 鋰離子；以及 具有式(I)的陰離子，
2.如權(quán)利要求1所述的鋰鹽，其特征在于，R2至R5為氰基，且Rl為_(kāi)C2H4CF3。
3.如權(quán)利要求1所述的鋰鹽，其特征在于，R2至R5為氰基，且Rl為_(kāi)CF3。
4.一種電解質(zhì)溶液，包括有機(jī)溶劑及如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的鋰鹽。
5.如權(quán)利要求4所述的電解質(zhì)溶液，其中所述有機(jī)溶液選自Y-丁內(nèi)酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、乙酸丙酯、碳酸二甲酯及碳酸甲乙酯所組成的組中的至少一種。
6.—種鋰電池,包括如權(quán)利要求4或5所述的電解質(zhì)溶液。
7.如權(quán)利要求6所述的鋰電池，包括: 陽(yáng)極； 陰極；以及 隔離膜，夾置于所述陽(yáng)極與陰極之間，且所述隔離膜具有貫穿的開(kāi)口，使其與所述陽(yáng)極與陰極構(gòu)成容置空間，以容納如權(quán)利要求4或5所述的電解質(zhì)溶液。
8.如權(quán)利要求7所述的鋰電池，其中， 所述陽(yáng)極包括: 第一導(dǎo)電組件，以及 陽(yáng)極金屬箔，形成于所述第一導(dǎo)電組件之上，使所述第一導(dǎo)電組件夾置于所述隔離膜與陽(yáng)極金屬箔之間 '及所述陰極包括: 第二導(dǎo)電組件，以及 陰極金屬箔，形成于所述第二導(dǎo)電組件之上，使所述第二導(dǎo)電組件夾置于所述隔離膜與陰極金屬箔之間，并由所述隔離膜與第一導(dǎo)電組件及第二導(dǎo)電組件構(gòu)成容置空間，以容納如權(quán)利要求4或5所述的電解質(zhì)溶液。
9.如權(quán)利要求7所述的鋰電池，還包括用以包覆所述陽(yáng)極、陰極以及隔離膜的封裝結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求8所述的鋰電池，其中所述第一導(dǎo)電組件選自鋰或碳化物。
11.如權(quán)利要求10所述的鋰電池，其特征在于，所述碳化物選自碳粉、石墨、碳纖維、納米碳管及石墨烯所組成的組中的至少一種。
12.如權(quán)利要求11所述的鋰電池，其中所述碳粉的平均粒徑為IOOnm至30μπι。
13.如權(quán)利要求8所述的鋰電池，其中所述第二導(dǎo)電組件是混有鋰的過(guò)渡金屬混合氧化物。
14.如權(quán)利要求13所述的鋰電池，其中所述混有鋰的過(guò)渡金屬混合氧化物選自 LiMn02、LiMn2O4, LiCoO2, Li2Cr2O7^ Li2CrO4, LiNiO2, LiFeO2, LiNixCo1^xO2, LiFePO4,LiMn0.5Ni0.502,LiMn173Co173Ni173O2 及 LiMc0.5MnL504 所組成的組中的至少一種，其中，0〈χ〈1，且Mc為二價(jià)的3d過(guò)渡金屬元素。
15.如權(quán)利要求8所述的鋰電池，還包括粘合劑，用以粘合所述陽(yáng)極金屬箔及第一導(dǎo)電組件，以及粘合所述陰極金屬箔及第二導(dǎo)電組件。
16.如權(quán)利要求15所述的鋰電池，其中所述粘合劑選自聚二氟乙烯、苯乙烯丁二烯橡膠、聚酰胺或三聚氰胺樹(shù)脂。
17.如權(quán)利 要求7所述的鋰電池，其中所述隔離膜選自聚乙烯、聚丙烯或其組合。
【文檔編號(hào)】H01M10/0568GK103811814SQ201210558473
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月2日
【發(fā)明者】王復(fù)民 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化學(xué)工業(yè)開(kāi)發(fā)股份有限公司