一種用于鋰離子電池的電解液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于鋰離子電池的電解液，包括有機(jī)溶劑、鋰鹽和添加劑，所述添加劑為添加劑（Ⅰ），或者為添加劑（Ⅰ）與添加劑（Ⅱ）或添加劑（Ⅲ）的組合，所述添加劑（Ⅰ）選自含四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷，所述添加劑（Ⅱ）為碳酸亞乙烯酯，所述添加劑（Ⅲ）為鹵代碳酸乙烯酯。電解液中含有四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷，在電池化成時(shí)，能夠在正極表面形成穩(wěn)定的耐高溫鈍化膜，能夠有效抑制正極金屬離子的溶出，同時(shí)在負(fù)極與其他成膜添加劑有協(xié)同作用而形成更優(yōu)越的SEI膜，從而減緩電池在充放電過(guò)程中容量的衰減，保證電池具有優(yōu)良的循環(huán)性能。
【專利說(shuō)明】—種用于鋰離子電池的電解液
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于鋰離子電池的電解液。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，便攜式電子產(chǎn)品，例如照相機(jī)，數(shù)碼攝像機(jī)，移動(dòng)電話，筆記本電腦等在人們的日常生活中得到廣泛的應(yīng)用，在動(dòng)力汽車和能源儲(chǔ)存也逐漸推廣，并且有強(qiáng)烈要求體積能量高，重量更輕，更長(zhǎng)壽命的趨勢(shì)發(fā)展。因此，要求開發(fā)與便攜式電子產(chǎn)品及動(dòng)力汽車等相配套的電源，尤其是能夠提供高能量密度的輕量化二次電池。與鉛酸電池，鎳鎘電池，鎳氫電池相比，鋰離子電池因其能量密度大、工作電壓高、壽命長(zhǎng)、綠色環(huán)保等特點(diǎn)。
[0003]鋰離子電池主要由正極、負(fù)極、電解液及隔膜組成。作為關(guān)鍵材料的電解液，在鋰離子電池中起到傳輸鋰離子和傳導(dǎo)電流的作用，是連接正負(fù)極電極材料的橋梁，它的性能好壞決定著鋰離子電池性能的發(fā)揮。經(jīng)過(guò)多年的研究開發(fā)，以環(huán)狀碳酸酯(如碳酸乙烯酯(EC))和鏈狀碳酸酯(如碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC))的混合物為溶劑，以六氟磷酸鋰(LiPF6)為溶質(zhì)的電解液由于電導(dǎo)率高，且能夠在正負(fù)極表面形成穩(wěn)定的鈍化膜阻止溶劑的分解而在商品化鋰離子電池中得到了應(yīng)用并一直處于主導(dǎo)地位。
[0004]鋰離子電池在首次充電過(guò)程中，鋰離子從作為陰極活性物質(zhì)的鋰金屬氧化物中脫嵌出來(lái)，在電壓的驅(qū)動(dòng)下向陽(yáng)極遷移，然后潛入到作為陽(yáng)極活性物質(zhì)的碳材料中。在該過(guò)程中，電解液與碳陽(yáng)極表面發(fā)生反應(yīng)，生產(chǎn)烷基碳酸鋰等物質(zhì)，從而在碳陽(yáng)極表面形成一層鈍化膜，該鈍化膜稱之為固體電解質(zhì)界面(SEI)膜。由于不管是充電還是放電，鋰離子必須通過(guò)這層SEI膜，所以SEI膜的性能決定了電池的許多性能(如循環(huán)性能，高溫性能，倍率性能)。
[0005]SEI膜在首次充電形成后，能夠阻止電解液溶劑的進(jìn)一步分解，并在隨后的充放電循環(huán)中形成離子通道。然而，隨著充放電的進(jìn)行，碳材料會(huì)發(fā)生反復(fù)的膨脹和收縮，導(dǎo)致SEI膜可能發(fā)生破裂或逐漸溶解，隨之暴露的陽(yáng)極繼續(xù)與電解液發(fā)生反應(yīng)形成新的SEI膜，同時(shí)產(chǎn)生氣體，從而增加電池的內(nèi)壓并大大降低電池的循環(huán)壽命特性。
[0006]為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們嘗試在電解液中添加少量的添加劑來(lái)改善SEI膜，以期望來(lái)改善鋰離子電池的性能。
[0007]鹵代碳酸酯能夠在首次充電過(guò)程中優(yōu)先于溶劑在負(fù)極表面發(fā)生還原反應(yīng)，抑制溶劑的進(jìn)一步分解，同時(shí)提高了 SEI膜的穩(wěn)定性，從而改善了電池的常溫循環(huán)性能。例如
【發(fā)明者】石橋, 譚光平 申請(qǐng)人:深圳新宙邦科技股份有限公司