專利名稱：用于鋰離子電池的電解質(zhì)和包括該電解質(zhì)的鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
提供了一種用于鋰離子電池的電解質(zhì)和一種包括該電解質(zhì)的鋰離子電池。
背景技術(shù)：
近來，鋰可充電電池作為用于小型便攜式電子裝置的電源而備受關(guān)注。鋰可充電電池使用有機(jī)電解質(zhì)溶液，因此放電電壓是使用堿性水溶液的傳統(tǒng)電池的放電電壓的至少兩倍，并因此具有高能量密度。根據(jù)分隔件和電解質(zhì)，鋰可充電電池分為鋰離子電池、鋰離子聚合物電池和鋰聚合物電池。它們的形狀可以是圓柱形、棱柱形、硬幣形等。鋰離子電池可以包括鋰鹽和有機(jī)溶劑作為電解質(zhì)溶液。有機(jī)溶劑可以是基于2至 5種組分的溶劑，該溶劑包括諸如碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯等的環(huán)狀碳酸酯和諸如碳酸二甲酯、碳酸乙甲酯、碳酸二乙酯等的鏈狀碳酸酯。然而，碳酸酯類有機(jī)溶劑具有安全性問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些實施例提供了一種能夠提高電池特性以及提高電池安全性的用于鋰離子電池的電解質(zhì)。在一些實施例中，鋰離子電池包括電解質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的其它實施例，一種用于鋰離子電池的電解質(zhì)包括非水有機(jī)溶劑和鋰鹽。所述非水有機(jī)溶劑包括阻燃溶劑和碳酸酯類溶劑。所述阻燃溶劑包括含有氟化的陽離子的離子液體和基于磷的溶劑。含有氟化的陽離子的離子液體可以包括由下面的化學(xué)式1至化學(xué)式8表示的陽離子?；瘜W(xué)式權(quán)利要求
1.一種用于鋰離子電池的電解質(zhì)，所述電解質(zhì)包括鋰鹽和非水有機(jī)溶劑，所述非水有機(jī)溶劑包括阻燃溶劑，包括含有氟化的陽離子的離子液體和基于磷的溶劑，以及碳酸酯類溶劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰離子電池的電解質(zhì)，其中，所述氟化的陽離子包括從由化學(xué)式1至化學(xué)式8表示的陽離子和它們的組合組成的組中選擇的陽離子
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰離子電池的電解質(zhì)，其中，所述離子液體還包括從由化學(xué)式9至化學(xué)式14表示的陰離子和它們的組合組成的組中選擇的陰離子 化學(xué)式9
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰離子電池的電解質(zhì)，其中，所述基于磷的溶劑包括磷酸酯類化合物或磷腈類化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于鋰離子電池的電解質(zhì)，其中，所述磷酸酯類化合物包括從由磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三二甲苯酯和它們的組合組成的組中選擇的化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于鋰離子電池的電解質(zhì)，其中，所述磷腈類化合物包括從由六甲氧基環(huán)三磷腈、氟化的環(huán)三磷腈和它們的組合組成的組中選擇的化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰離子電池的電解質(zhì)，其中，所述基于磷的溶劑包括至少一個氟原子。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰離子電池的電解質(zhì)，其中，所述碳酸酯類溶劑包括鏈狀碳酸酯類溶劑和氟化的環(huán)狀碳酸酯類溶劑中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于鋰離子電池的電解質(zhì)，其中，所述鏈狀碳酸酯類溶劑包括從由碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯和它們的組合組成的組中選擇的溶劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于鋰離子電池的電解質(zhì)，其中，所述氟化的環(huán)狀碳酸酯類溶劑包括從由化學(xué)式15表示的化合物和它們的組合組成的組中選擇的化合物化學(xué)式15
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰離子電池的電解質(zhì)，其中，所述非水有機(jī)溶劑包括 20體積％至50體積％的所述阻燃溶劑；以及50體積％至80體積％的所述碳酸酯類溶劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于鋰離子電池的電解質(zhì)，其中，所述非水有機(jī)溶劑包括 20體積％至50體積％的所述阻燃溶劑；60體積％至75體積％的所述鏈狀碳酸酯類溶劑；以及 5體積％至10體積％的所述氟化的環(huán)狀碳酸酯類溶劑。
13.一種鋰離子電池，所述鋰離子電池包括電解質(zhì)、正極和負(fù)極，所述正極包括可逆地嵌入/脫嵌鋰離子的正極活性材料，所述負(fù)極包括可逆地嵌入/脫嵌鋰離子的負(fù)極活性材料，所述電解質(zhì)包括鋰鹽和非水有機(jī)溶劑，所述非水有機(jī)溶劑包括阻燃溶劑，包括含有氟化的陽離子的離子液體和基于磷的溶劑，以及碳酸酯類溶劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鋰離子電池，其中，所述氟化的陽離子包括從由化學(xué)式1至化學(xué)式8表示的陽離子和它們的組合組成的組中選擇的陽離子
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鋰離子電池，其中，所述離子液體還包括從由化學(xué)式9至化學(xué)式14表示的陰離子和它們的組合組成的組中選擇的陰離子 化學(xué)式9
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鋰離子電池，其中，所述基于磷的溶劑包括磷酸酯類化合物或磷腈類化合物。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的鋰離子電池，其中，所述磷酸酯類化合物包括從由磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三二甲苯酯和它們的組合組成的組中選擇的化合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的鋰離子電池，其中，所述磷腈類化合物包括從由六甲氧基環(huán)三磷腈、氟化的環(huán)三磷腈和它們的組合組成的組中選擇的化合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鋰離子電池，其中，所述基于磷的溶劑包括至少一個氟原子。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鋰離子電池，其中，所述碳酸酯類溶劑包括鏈狀碳酸酯類溶劑和氟化的環(huán)狀碳酸酯類溶劑中的至少一種。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鋰離子電池，其中，所述非水有機(jī)溶劑包括20體積％至50體積％的所述阻燃溶劑；以及 50體積％至80體積％的所述碳酸酯類溶劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于鋰離子電池的電解質(zhì)和一種包括該電解質(zhì)的鋰離子電池，所述電解質(zhì)包括非水有機(jī)溶劑和鋰鹽。所述非水有機(jī)溶劑包括阻燃溶劑和碳酸酯類溶劑。所述阻燃溶劑包括含有氟化的陽離子的離子液體和基于磷的溶劑。
文檔編號H01M10/0569GK102456923SQ20111032868
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者金性洙, 韓萬錫, 魯世源 申請人:三星Sdi株式會社