鋰離子電池電解液及其制備方法、以及鋰離子電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種裡離子電池電解液，特別是涉及一種裡離子電池電解液及其制備 方法、W及裡離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002] 裡離子電池由于具有高能量密度、低自放電率和長(zhǎng)循環(huán)壽命的特性在數(shù)碼產(chǎn)品市 場(chǎng)占有極大的優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)。目前的智能手機(jī)和平板電腦等電子產(chǎn)品，由于使用功能的增多， 耗電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于之前的數(shù)碼電子產(chǎn)品，因此目前的智能手機(jī)和平板電腦等數(shù)碼電子產(chǎn)品需 要經(jīng)常性的給裡離子電池充電，W保證滿(mǎn)足數(shù)碼電子產(chǎn)品的正常使用功能。
[0003] 一般而言，裡離子電池的標(biāo)準(zhǔn)充放電C率為0. 2C~0. 5C，即充滿(mǎn)1次電需要2小 時(shí)~5小時(shí)，送樣會(huì)嚴(yán)重制約消費(fèi)者使用電子產(chǎn)品的有效使用頻率。即使是設(shè)置快速充電， 一般也只能采用1C的充放電率來(lái)進(jìn)行充電，也無(wú)法滿(mǎn)足消費(fèi)者的需求，而且長(zhǎng)期使用快速 充電，會(huì)影響裡離子電池的高溫循環(huán)性能、高溫儲(chǔ)存、儲(chǔ)存后電化學(xué)性能W及使用壽命。
[0004] 針對(duì)上述問(wèn)題，一般采用增加正、負(fù)極片的導(dǎo)電性W及降低正、負(fù)極片的厚度來(lái)實(shí) 現(xiàn)。例如，通過(guò)在正、負(fù)極片中添加碳纖維等納米導(dǎo)電劑，W降低裡離子電池的內(nèi)阻，提高電 池的快充快放性能，然而此類(lèi)納米導(dǎo)電劑材料成本很高，且添加納米導(dǎo)電劑后正負(fù)極在配 料過(guò)程中漿料均勻性的工藝實(shí)現(xiàn)比較困難。又如，通過(guò)降低正、負(fù)極片的涂布面密度和降低 壓實(shí)密度，從而降低正負(fù)極片的厚度和提高極片的空隙率，W減小裡離子的遷移擴(kuò)散路徑 及增加電解液的保有量，進(jìn)而提高裡離子電池的快速充電能力，但是，送樣會(huì)導(dǎo)致非活性材 料增加，電池的能量密度會(huì)顯著下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于此，有必要提供一種能夠提高裡離子電池充電速率W及長(zhǎng)循環(huán)性能的裡離子 電池電解液及其制備方法、W及采用該裡離子電池電解液的裡離子電池。
[0006] -種裡離子電池電解液，包括如下質(zhì)量份的各組分：
[0007] 環(huán)我髓 25貨~35脈； 鏈-狄減驗(yàn)醋 30俄。..50份； 鏈我簇酸醋 25餘~-35妃： 六氣蹲酸錐 i2.5份~i4,5徐； 識(shí)酸狂乙蹄燕 1份~2汾; 氣代碳酸乙婦髓 2輸~4妨、。
[0008] 其中一個(gè)實(shí)施例中，所述環(huán)狀醋為碳酸己帰醋、碳酸丙帰醋和Y-了內(nèi)醋中的至 少一種。
[0009] 其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鏈狀碳酸醋為碳酸二己醋、碳酸二甲醋和碳酸甲己醋中 的至少一種。
[0010] 其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鏈狀駿酸醋為己酸己醋和己酸丙醋中的至少一種。
[0011] 一種裡離子電池電解液的制備方法，包括如下步驟：
[0012] 按質(zhì)量比為25~35 ; 30~50 ;25~35,將環(huán)狀醋、鏈狀碳酸醋和鏈狀駿酸醋混勻 后，得到第一混合液；
[0013] 按質(zhì)量比為12. 5~14. 5 ;80~120,將六氣磯酸裡和所述第一混合液混勻后，得 到第二混合液；
[0014] 按質(zhì)量比為1~2 ;2~4 ;92. 5~134. 5,將碳酸亞己帰醋、氣代碳酸己帰醋和所 述第二混合液混勻后，得到所述裡離子電池電解液。
[0015] 其中一個(gè)實(shí)施例中，所述環(huán)狀醋為碳酸己帰醋、碳酸丙帰醋和Y-了內(nèi)醋中的至 少一種。
[0016] 其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鏈狀碳酸醋為碳酸二己醋、碳酸二甲醋和碳酸甲己醋中 的至少一種。
[0017] 其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鏈狀駿酸醋為己酸己醋和己酸丙醋中的至少一種。
[0018] 一種裡離子電池，包括任一所述的裡離子電池電解液。
[0019] 送種裡離子電池電解液應(yīng)用于裡離子電池中，碳酸亞己帰醋和氣代碳酸己帰醋能 夠在電極材料表面形成致密度更高W及結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定的SEI膜，從而可W避免充放電過(guò)程 中，正、負(fù)極之間遷移的裡離子吸附在電極材料表面，送樣，可W增加遷移的裡離子濃度，從 而提高了單位充放電時(shí)間內(nèi)正、負(fù)極之間移動(dòng)的電荷的數(shù)量，進(jìn)而提高了裡離子電池充放 電速率。此外，碳酸亞己帰醋和氣代碳酸己帰醋在電極材料表面形成的高致密度沈I膜還 可W抑制裡離子電池電解液自身發(fā)生的分解反應(yīng)，送樣，可W確保裡離子電池具有較快的 充放電速率，同時(shí)還可W提高裡離子電池的長(zhǎng)循環(huán)性能，從而提高了費(fèi)者使用電子產(chǎn)品的 有效使用頻率。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式的裡離子電池電解液的制備方法的流程圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明一實(shí)施方式的裡離子電池的制備方法的流程圖；
[0022] 圖3為實(shí)施例1~3 W及對(duì)比例制備的裡離子電池在25°C下W 3C充放電800周 的循環(huán)容量保持率曲線圖；
[0023] 圖4為實(shí)施例1~3 W及對(duì)比例制備的裡離子電池 W在25°C下W 5C充電10分鐘 的充電曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)W便于充分理解本發(fā) 明。但是本發(fā)明能夠W很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可W在不 違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類(lèi)似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。
[00巧]一實(shí)施方式的裡離子電池電解液，包括如下質(zhì)量份的各組分：
[0026] 巧狀黯 25份.、35仿； 鏈祇破聽(tīng)髓 別）傍.、.50汾； 鏈狀數(shù)藏黯 25餘.、..35係；
[0027] 六氣蹲酸裡（UPFf,) i 2.5輸…? 4,5堿 碳敏亞乙錦鶴（VC ) 1靜…2係 氣代碳驗(yàn)乙婦踞（F.EC ) 2價(jià)、.4餘。
[0028] 上述裡離子電池電解液采用上述份量的碳酸亞己帰醋和氣代碳酸己帰醋能夠在 裡離子電池的電極材料表面形成致密度更高W及結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定的SEI (solid electrolyte inte計(jì)ace,固體電解質(zhì)界面）膜。也就是說(shuō)，采用上述裡離子電池電解液的裡離子電池首 次充放電過(guò)程中，電極材料和電解液在固液相界面上會(huì)發(fā)生反應(yīng)從而形成一層覆蓋于電極 材料表面的純化層，所述純化層既可W允許裡離子化i+)自由地嵌入和脫出，又可W有效 地阻止溶劑分子的通過(guò)。相對(duì)于傳統(tǒng)的裡離子電池由于電極材料表面結(jié)構(gòu)不夠致密會(huì)產(chǎn)生 裡離子孔洞吸附現(xiàn)象，導(dǎo)致正、負(fù)極之間遷移的裡離子濃度降低，上述裡離子電池電解液可 W避免充放電過(guò)程中，正、負(fù)極之間遷移的裡離子吸附在電極材料表面，送樣，可W增加遷 移的裡離子濃度，從而提高了單位充放電時(shí)間內(nèi)正、負(fù)極之間移動(dòng)的電荷的數(shù)量，進(jìn)而提高 了裡離子電池充放電速率。此外，碳酸亞己帰醋和氣代碳酸己帰醋在電極材料表面形成的 高致密度SEI膜還可W抑制裡離子電池電解液自身發(fā)生的分解反應(yīng)，送樣，可W確保裡離 子電池具有較快的充放電速率，同時(shí)還可W提高裡離子電池的長(zhǎng)循環(huán)性能，從而提高了消 費(fèi)者使用電子產(chǎn)品的有效使用頻率。
[0029] 在本實(shí)施方式中，環(huán)狀醋為碳酸己帰醋巧C)、碳酸丙帰醋（PC)和Y-了內(nèi)醋 (GBL)中的至少一種?？蒞理解，Y-了內(nèi)醋具有介電常數(shù)較大W及粘度較小的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng) Y - 了內(nèi)醋應(yīng)用于上述裡離子電池電解液中時(shí)，可W提高裡離子在電池電解液中的遷移速 率W及遷移濃度。例如，環(huán)狀醋為碳酸己帰醋和碳酸丙帰醋的混合物，其中，碳酸己帰醋和 碳酸丙帰醋的質(zhì)量比為5:2。又如，環(huán)狀醋為碳酸己帰醋和Y-了內(nèi)醋的混合物，其中，碳 酸己帰醋和Y-了內(nèi)醋的質(zhì)量比為2:1。
[0030] 在本實(shí)施方式中，鏈狀碳酸醋為碳酸二己醋值EC)、碳酸二甲醋（DMC)和碳酸甲己 醋（EMC)中的至少一種。例如，鏈狀碳酸醋為碳酸二己醋和碳酸甲己醋的混合物，其中，碳 酸二己醋和碳酸甲己醋的質(zhì)量比為1 ;1。
[003。 在本實(shí)施方式中，鏈狀駿酸醋為己酸己醋（EA)和己酸丙醋（PA)中的至少一種?？?W理解，己酸己醋和己酸丙醋具有比鏈狀碳酸醋更大的介電常數(shù)W及更小的粘度，當(dāng)己酸 己醋和己酸丙醋應(yīng)用于上述裡離子電池電解液中時(shí)，可W提高裡離子在電池電解液中的遷 移速率W及遷移濃度。例如，鏈狀駿酸醋為己酸己醋和己酸丙醋的混合物，其中，己酸己醋 和己酸丙醋的質(zhì)量比為1 ;2。
[0032] 如圖1所示，一實(shí)施方式的上述裡離子電池電解液的制備方法包括如下步驟：
[0033] S110 ;按質(zhì)量比為25~35 ;30~50 ;25~35,將環(huán)狀醋、鏈狀碳酸醋和鏈狀駿酸 醋混勻后，得到第一混合液。
[0034] S120 ;按質(zhì)量比為12. 5~14. 5 ;80~120,將六氣磯酸裡和第一混合液混勻后，得 到第二混合液。
[0035] S130 ;按質(zhì)量比為1~2 ;2~4 ;92. 5~134. 5,將碳酸亞己帰醋、氣代碳酸己帰醋 和第二混合液