專利名稱：能提高鋰離子電池性能的電解液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能提高鋰離子電池性能的電解液，屬于材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋰離子電池由于具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全無污染的優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話、筆記本電腦等便攜式電子產(chǎn)品中，并逐漸向電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域拓展應(yīng)用范圍。隨著鋰離子電池市場(chǎng)化的不斷深入，人們對(duì)鋰離子電池的期望越來越高。目前商品化的鋰離子電池已經(jīng)很難滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。研究表明石墨材料表面存在一些不規(guī)則結(jié)構(gòu)，對(duì)電解液的不可逆分解起催化作用，導(dǎo)致了石墨材料的電化學(xué)性能退化，嚴(yán)重影響鋰離子電池的性能。高比表面積的石墨具有更多的化學(xué)反應(yīng)活性點(diǎn)，在充放電過程中，石墨電極和電解液界面會(huì)形成一層固體電解液相界面膜(SEI膜)，由于石墨和電解液的反應(yīng)界面增加更趨于不穩(wěn)定狀態(tài)。因此，SEI膜的性質(zhì)在很大程度上決定電池的電化學(xué)性能。在鋰離子電池有機(jī)電解液中添加少量物質(zhì)，這些物質(zhì)能夠優(yōu)先在碳負(fù)極上還原分解形成性能優(yōu)良的SEI膜，它能夠有效抑制溶劑分子在電極表面的持續(xù)分解，從而改善鋰離子電池的性能。目前常用的環(huán)狀亞硫酸酯衍生物，如亞硫酸乙烯酯，亞硫酸丙烯酯等，由于中心硫原子的存在，在石墨負(fù)極界面的還原性比相應(yīng)碳酸酯強(qiáng)，明顯高于溶劑化鋰離子的嵌層電位，先于PC在石墨負(fù)極表面還原，形成穩(wěn)定的SEI膜，明顯抑制PC和溶劑化鋰離子共嵌入石墨層間，改善了電池的循環(huán)性能。但是這類化合物應(yīng)用于鋰離子電池電解液還存在如下不足:這類化合物在石墨負(fù)極界面形成的SEI膜穩(wěn)定性差，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，電極界面電阻逐漸升高，電池的電阻極化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，從而導(dǎo)致電極的可逆容量迅速降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述的技術(shù)問題，提供一種能提高鋰離子電池循環(huán)性能的電解液。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。所述的能提高鋰離子電池性能的電解液，包括鋰鹽和非水有機(jī)溶劑，其特點(diǎn)是:所述的電解液中含有結(jié)構(gòu)(I)式所示的具有亞乙烯基的環(huán)狀亞硫酸酯衍生物為添加劑，
權(quán)利要求
1.能提高鋰離子電池性能的電解液，包括鋰鹽和非水有機(jī)溶劑，其特征在于:所述的電解液中含有結(jié)構(gòu)(I)式所示的具有亞乙烯基的環(huán)狀亞硫酸酯衍生物為添加劑，
2.如權(quán)利要求1所述的能提高鋰離子電池性能的電解液，其特征在于:所述添加劑為結(jié)構(gòu)式(3)所示的亞硫酸亞乙烯酯，或者為結(jié)構(gòu)式(4)所示的4-甲基亞硫酸亞乙烯酯；
3.如權(quán)利要求1或2所述的能提高鋰離子電池性能的電解液，其特征在于:所述的鋰鹽選自LiBF4, LiPF6, LiAsF6, LiClO4，LiBOB的一種或一種以上組合物；所述的鋰鹽濃度為.0.5-2.0moL/Lo
4.如權(quán)利要求1或2所述的能提高鋰離子電池性能的電解液，其特征在于:所述有機(jī)溶劑選自環(huán)狀碳酸酯、或鏈狀碳酸酯或上述兩種化合物的混合物。
5.如權(quán)利要求4所述的能提高鋰離子電池性能的電解液，其特征在于:所述環(huán)狀的碳酸酯類化合物選自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、Y - 丁內(nèi)酯和碳酸亞丁酯。
6.如權(quán)利要求4所述的能提高鋰離子電池性能的電解液，其特征在于:所述的鏈狀碳酸酯類化合物選自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲基乙基酯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能提高鋰離子電池循環(huán)性能的電解液，在所述的電解液中含有具有亞乙烯基的環(huán)狀亞硫酸酯衍生物為添加劑，并且添加劑在所述電解液中所占的質(zhì)量百分比含量為0.1%～10%。使用添加具有亞乙烯基的環(huán)狀亞硫酸酯衍生物的非水電解液作為使用包含碳負(fù)極材料的鋰離子電池電解液，首次充放電期間，具有亞乙烯基的環(huán)狀亞硫酸酯衍生物添加劑比電解質(zhì)溶液更早分解，在負(fù)極表面形成固體電解質(zhì)界面膜，極大提高了鋰離子電池的充放電效率；同時(shí)，具有亞乙烯基的環(huán)狀亞硫酸酯衍生物添加劑在石墨負(fù)極表面形成的電極界面SEI膜的穩(wěn)定性得到提高，電池的循環(huán)性能得到改善。
文檔編號(hào)H01M10/0567GK103178295SQ20111044178
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者袁杰, 李立飛, 袁翔云, 楊升, 朱慧 申請(qǐng)人:張家港市國(guó)泰華榮化工新材料有限公司