一種電解液的製作方法
2023-07-30 14:08:36 2
專利名稱：一種電解液的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電解液，具體地說，所述電解液主要用於鋰二次電池，屬於材料化學及高能電池技術領域。
背景技術：
鋰二次電池是一種新型的化學電源，因其具有能量密度大、工作電壓高、壽命長以及無環境公害的特點，廣泛應用於行動電話等可攜式電子產品中。鋰二次電池電解液是鋰二次電池的重要組成部分，在鋰二次電池中承擔著在正負極之間傳輸電荷的作用，它對鋰二次電池的容量、工作溫度範圍、循環效率及安全性能等至關重要。鋰二次電池電解液一般由高純有機溶劑、電解質鋰鹽和必要添加劑組成。高純有機溶劑和必要添加劑構成的溶劑一般由高介電常數有機溶劑、低粘度有機溶劑以及添加劑混合組成，是電解液的主體部分，與電解液的性能密切相關。電解質鋰鹽關係著電解液的離子電導率和電極鈍化膜的形成。目前廣泛使用的商用鋰二次電池電解液中含有的溶劑大部分不能形成穩定的固體電解質相界面(SEI)膜，在使用過程中會和溶劑化的鋰離子共同嵌入到石墨層間，並在高度石墨化碳電極材料表面發生分解，使石墨層發生剝離，導致鋰二次電池循環性能下降以及倍率性能差。
發明內容
針對目前鋰二次電池電解液不能形成穩定的固體電解質相界面膜導致鋰二次電池循環性能、倍率性能差的缺陷，本發明的目的之一在於提供一種電解液，所述電解液主要用於鋰二次電池，組分配比合理，可以在石墨類電極材料表面形成一層有效、緻密和穩定的固體電解質相界面膜，改善了電解液與電極材料的相容特性，同時通過電解液組分配比優化拓寬了電解液材料的溫度適應特性，可有效提高使用本發明電解液的鋰二次電池的循環性能、倍率性能及溫度適應性。本發明的目的之二在於提供一種鋰二次電池，所述鋰二次電池使用的電解液為本發明提供的電解液，所述鋰二次電池具有良好的充放電性能和穩定性。本發明的目的是通過下述技術方案實現的。一種電解液，由有機溶劑、添加劑和鋰鹽組成，其中，所述有機溶劑由A和B兩種溶劑組成，A為碳酸乙烯酯；B為碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯其中之一或一種以上的混合物；添加劑為亞硫酸酯類有機溶劑。以有機溶劑和添加劑的總體質量為100%計，其中各組分及其質量百分數如下A20% 30%，B30% 69.5%，
亞硫酸酯類 0. 5 % 50 %， 鋰鹽在電解液中的物質的量濃度為0. 6 1. 5mol/L ；
其中，所述亞硫酸酯類選自亞硫酸乙烯酯、亞硫酸乙烯酯衍生物、亞硫酸丙烯酯、 亞硫酸丙烯酯衍生物、亞硫酸丁烯酯、亞硫酸丁烯酯衍生物、亞硫酸二甲酯、亞硫酸二甲酯衍生物、亞硫酸二乙酯、亞硫酸二乙酯衍生物、亞硫酸甲乙酯或亞硫酸甲乙酯衍生物中的一種；其中，亞硫酸乙烯酯的結構式如式I所示，
權利要求
1. 一種電解液，由有機溶劑、添加劑和鋰鹽組成，其特徵在於所述有機溶劑由A和 B兩種溶劑組成，A為碳酸乙烯酯；B為碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯其中之一或一種以上的混合物；添加劑為亞硫酸酯類有機溶劑；以有機溶劑和添加劑的總體質量為 100%計，其中各組分及其質量百分數如下鋰鹽在電解液中的物質的量濃度為0. 6 1. 5mol/L ；其中，所述亞硫酸酯類選自亞硫酸乙烯酯、亞硫酸乙烯酯衍生物、亞硫酸丙烯酯、亞硫酸丙烯酯衍生物、亞硫酸丁烯酯、亞硫酸丁烯酯衍生物、亞硫酸二甲酯、亞硫酸二甲酯衍生物、亞硫酸二乙酯、亞硫酸二乙酯衍生物、亞硫酸甲乙酯或亞硫酸甲乙酯衍生物中的一種； 其中，亞硫酸乙烯酯的結構式如式I所示，A B亞硫酸酯類20% 30%， 30% 69. 5%, 0. 5% 50% ；亞硫酸乙烯酯衍生物的結構式如式II所示，
2.根據權利要求1所述的一種電解液，其特徵在於所述電解液由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、亞硫酸丁烯酯和二氟草酸硼酸鋰組成。
3.根據權利要求1所述的一種電解液，其特徵在於所述電解液由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、亞硫酸丁烯酯和二氟草酸硼酸鋰組成，以有機溶劑和添加劑的總體質量為100%計， 其中各組分及其質量百分數為碳酸乙烯酯23%，碳酸甲乙酯57%，亞硫酸丁烯酯20% ；
全文摘要
本發明涉及一種電解液，屬於材料化學及高能電池技術領域。所述電解液由有機溶劑、添加劑和鋰鹽組成。其中，有機溶劑為碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯其中之一或一種以上的混合物；添加劑為亞硫酸酯；鋰鹽選自高氯酸鋰、六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、全氟烷基磺酸鋰、全氟烷基磺酸醯亞胺鋰、環狀全氟烷基雙(磺醯)亞胺鋰、全氟烷基磺酸醯甲基鋰、有機硼酸酯鋰、有機磷酸鋰或有機鋁酸酯鋰。所述電解液可在石墨類電極表面形成一層穩定的固體電解質相界面膜，改善了與電極材料的相容特性，同時通過配比優化拓寬了電解液材料的溫度適應特性，可有效提高使用本發明電解液的鋰二次電池的循環性能、倍率性能及溫度適應性。
文檔編號H01M10/0567GK102185156SQ201110092918
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月13日 優先權日2011年4月13日
發明者何舟影, 吳鋒, 李麗, 陳人傑, 陳實 申請人:北京理工大學