專利名稱:一種功能性添加劑及含有該添加劑的電解液和鋰離子電池的制作方法
技術領域:
本發(fā)明屬于鋰離子電池技術領域,涉及用于提高鋰離子電池循環(huán)壽命的功能性添加劑,本發(fā)明還涉及含有所述添加劑的鋰離子電池電解液體系和包含該電解液體系的鋰離子電池。
背景技術:
近年來,隨著人們環(huán)境保護意識的不斷增強,圍繞著綠色可持續(xù)發(fā)展能源的問題, 全世界范圍內(nèi)對高能化學電源的研究不斷向縱深發(fā)展,其中鋰離子電池成為最具有實用優(yōu)勢的電源種類之一。作為鋰離子電池重要組成的電解液體系也經(jīng)歷了不斷的發(fā)展。不論是電解質(zhì)鋰鹽、新型的有機溶劑還是電解液添加劑,對這些組分的研究一直在進行,由于添加劑能夠?qū)﹄姵氐男阅墚a(chǎn)生很大的影響,因此受到廣泛的重視。CN1358337A,提供了一種既含有環(huán)狀碳酸酯結構,又含有線性碳酸酯結構的化合物,如4-甲氧甲?;谆?1,3-二氧戊環(huán)-2-酮或4-乙氧甲?;谆?1,3-二氧戊環(huán)-2-酮,在電解液中添加上述兩種化合物中的一種,可使負極的石墨化碳具有較高的電容量,優(yōu)異的充放電循環(huán)壽命和低溫性能。US200600M585,提供了一種叫做聯(lián)苯及其聯(lián)苯衍生物,電解液中添加5%左右的該種化合物可預防過充,提高安全性;若濃度降低到0. 5%左右,可在正極表面成膜,明顯提高充放電循環(huán)壽命。US20060216612,提供了一種叫做雙草酸硼酸鋰的鋰鹽,電解液中添加少量的該種鋰鹽,可明顯改善負極表面的成膜,提高電池的循環(huán)壽命。US200600M586,提供了一種叫做氟代二酸酐的化合物,在電解液中添加該化合物,可使負極表面形成的SEI膜薄而致密,減小阻抗,增加循環(huán)壽命。US20060141364,提供了一種叫做碳酸亞乙烯酯的化合物,在電解液中添加該化合物,可使負極表面形成的SEI膜薄而致密,減小阻抗,增加循環(huán)壽命。研究發(fā)現(xiàn),β-甲基萘及其衍生物是一類應用非常廣泛的有機化合物。在電解液中添加該類化合物,可使正極表面形成薄而致密的膜,防止正極脫落或溶解,對正極活性物的穩(wěn)定起到一定的作用,可明顯增加電池的循環(huán)壽命和高溫循環(huán)性能。但是,究竟采用何種結構的β-甲基萘及其衍生物作為在電解液中的添加劑,還需要進一步的研究。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種功能性添加劑,并提供一種含有該添加劑的電解液, 以及提供一種含有該電解液的鋰離子電池,以提高鋰離子電池循環(huán)壽命和高溫循環(huán)性能。為了達成上述目不暇接的,本發(fā)明的解決方案是一種功能性添加劑,為結構通式如下的化合物
權利要求
1. 一種功能性添加劑,其特征在于為結構通式如下的化合物
2.一種電解液,其特征在于含有如權利要求1所述添加劑,添加劑的添加量為電解液質(zhì)量的0. 05% -5%。
3.如權利要求2所述的一種電解液,其特征在于添加劑的添加量為為電解液質(zhì)量的 ο. im
4.如權利要求2所述的一種電解液,其特征在于電解液為含有非質(zhì)子性有機溶劑的非水性電解液。
5.如權利要求4所述的一種電解液,其特征在于非質(zhì)子性有機溶劑含有環(huán)狀酯化合物、環(huán)狀醚化合物、鏈狀酯化合物或者鏈狀醚化合物中的至少一種。
6.如權利要求5所述的一種電解液,其特征在于環(huán)狀酯化合物為碳酸乙烯酯、碳酸丙稀酯、碳酸丁烯酯或Y-丁內(nèi)酯。
7.如權利要求5所述的一種電解液,其特征在于鏈狀酯化合物為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、甲酸甲酯或甲酸乙酯。
8.如權利要求5所述的一種電解液,其特征在于環(huán)狀醚化合物或者鏈狀醚化合物為乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚、呋喃、甲基呋喃、二甲基呋喃或1,3- 二氧五環(huán)。
9.如權利要求4所述的一種電解液,其特征在于非水性電解液含有鋰鹽,鋰鹽為 LiPF6, LiAsF6, LiBF4, LiClO4 或 LiCF3S03。
10.如權利要求2所述的一種電解液在鋰離子電池中的應用。
全文摘要
本發(fā)明公開一種功能性添加劑,為結構通式如下的化合物R可以是氫、甲基、乙基、丙基、丁基、苯基或芐基。本發(fā)明并公開一種含有該添加劑的電解液,以及提供一種含有該電解液的鋰離子電池,以提高鋰離子電池循環(huán)壽命和高溫循環(huán)性能。
文檔編號H01M10/0525GK102306836SQ20111026117
公開日2012年1月4日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權日2011年9月5日
發(fā)明者俞會根, 姜榮軍 申請人:廈門華戎能源科技有限公司