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作為電解質(zhì)組分的乙酸2?[(甲氧基羰基)氧基]甲酯的制作方法

文檔序號:11531556閱讀:229來源:國知局
本發(fā)明涉及一種包含乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯的電解質(zhì)組合物,其作為電化學(xué)電池的電解質(zhì)組合物中的添加劑的用途以及包含該電解質(zhì)組合物的電化學(xué)電池。電能的存儲是一個(gè)越來越受關(guān)注的主題。有效地存儲電能允許在有利的時(shí)候產(chǎn)生電能,且在需要時(shí)使用。二次電化學(xué)電池由于其可充電性而非常適合該目的。二次鋰電池組對于能量存儲是特別有用的,因?yàn)樗鼈冇捎阡嚨男≡恿亢痛箅婋x能而提供了高能量密度,并且廣泛用作許多便攜式電子設(shè)備如蜂窩電話、筆記本電腦、迷你照相機(jī)等的電源。在二次鋰電池組如鋰離子電池組中,使用有機(jī)碳酸酯、醚、酯和離子液體作為足夠極性的溶劑。大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的鋰離子電池組通常不包含單一溶劑,而是包含不同有機(jī)非質(zhì)子溶劑的溶劑混合物。非常常見的溶劑組合是環(huán)狀有機(jī)碳酸酯和非環(huán)狀有機(jī)碳酸酯的混合物。環(huán)狀碳酸酯具有高介電常數(shù),從而為電解質(zhì)組合物中使用的導(dǎo)電鹽提供高溶解度。非環(huán)狀碳酸酯具有較低的粘度,并且添加到電解質(zhì)組合物中以降低粘度,且取決于其他組分以降低電解質(zhì)組合物的熔點(diǎn)。最常見的環(huán)狀碳酸酯為碳酸亞乙酯和碳酸亞丙酯。碳酸亞乙酯的熔點(diǎn)為約+36℃,因此其在低溫應(yīng)用中的應(yīng)用受到限制。碳酸亞乙酯只能用于含有較大量低分子有機(jī)溶劑如非環(huán)狀碳酸酯的組合物中。由于其較高的可燃性,大量的非環(huán)狀碳酸酯可能是不希望的。碳酸亞丙酯具有約-45℃的熔點(diǎn),這是低溫應(yīng)用所希望的,但是難以與作為二次鋰離子電池組中的常見陽極活性材料的石墨組合使用。碳酸亞丙酯嵌入用作陽極活性材料的石墨中,從而通過剝離破壞石墨。在鋰離子電池組的充放電期間,在不同電池電位下發(fā)生各種反應(yīng)。已知在鋰離子電池組的第一次充電過程中,通常在陽極上形成膜。該膜通常被稱為固體電解質(zhì)界面(sei)。sei對于鋰離子是可滲透的,并且保護(hù)電解質(zhì)組合物不與陽極直接接觸,反之亦然。其通過電解質(zhì)組合物的組分,例如溶劑,例如碳酸酯、酯和醚,以及導(dǎo)電鹽在陽極表面上還原分解形成,特別是如果陽極活性材料為碳質(zhì)材料如石墨。陰極的一定量的鋰不可逆地消耗以形成sei,且不能更換。sei的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可能受到合適化合物加入的顯著影響,所述化合物容易在陽極上通過還原而分解,由此在陽極表面上形成膜。這也可減少不可逆消耗的鋰的量。sei對電化學(xué)或電光設(shè)備的循環(huán)穩(wěn)定性、日歷老化(calendarageing)和耐久性(耐高電流性)具有顯著影響。公知的sei形成添加劑的實(shí)例為碳酸亞乙烯酯。然而,仍需要其他sei形成添加劑來拓寬其應(yīng)用范圍。例如,盡管存在迄今已知大量sei添加劑這一事實(shí),然而由于碳酸亞丙酯嵌入石墨結(jié)構(gòu)中且由該嵌入導(dǎo)致石墨結(jié)構(gòu)受到破壞,將碳酸亞丙酯用于包含石墨作為陽極活性材料的電化學(xué)電池中仍然是困難的。本發(fā)明的目的是提供具有長循環(huán)壽命的電解質(zhì)組合物。本發(fā)明的另一目的是提供可在寬溫度范圍內(nèi)使用的電解質(zhì)組合物,特別是可在低溫下使用的電解質(zhì)組合物。本發(fā)明的另一目的是提供可在低溫下使用且具有低可燃性的電解質(zhì)組合物。本發(fā)明的又一目的是提供含有碳酸亞丙酯的電解質(zhì)組合物,其適用于具有長循環(huán)壽命的二次鋰電池組中,且提供二次鋰電池組,所述二次鋰電池組包含易受碳酸亞丙酯劣化的作為陽極活性材料的碳質(zhì)材料和含有碳酸亞丙酯的電解質(zhì)組合物。該目的通過一種電解質(zhì)組合物實(shí)現(xiàn),其包含:(i)至少一種非質(zhì)子有機(jī)溶劑;(ii)至少一種導(dǎo)電鹽;(iii)乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯;和(vi)任選的一種或多種添加劑。所述問題進(jìn)一步由乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯作為電解質(zhì)組合物中的添加劑的用途以及包含所述電解質(zhì)組合物的電化學(xué)電池解決。包含含乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯的電解質(zhì)組合物的電化學(xué)電池顯示出良好的循環(huán)性能。乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯如此有效,以至于即使電解質(zhì)組合物包含大量碳酸亞丙酯,其也可用于包含石墨陽極的二次鋰電池組中。使用乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯作為添加劑允許提供包含碳酸亞丙酯的電解質(zhì)組合物。該類電解質(zhì)組合物具有低熔點(diǎn)并且可在低溫下使用。該類含碳酸亞丙酯的電解質(zhì)的閃點(diǎn)與含碳酸亞乙酯的電解質(zhì)組合物相當(dāng)。下文詳細(xì)描述了本發(fā)明。本發(fā)明的電解質(zhì)組合物包含:(i)至少一種非質(zhì)子有機(jī)溶劑;(ii)至少一種導(dǎo)電鹽;(iii)乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯;和(vi)任選的一種或多種添加劑。所述電解質(zhì)組合物優(yōu)選包含至少一種非質(zhì)子有機(jī)溶劑作為組分(i),更優(yōu)選至少兩種非質(zhì)子有機(jī)溶劑(i)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,所述電解質(zhì)組合物可包含至多10種非質(zhì)子有機(jī)溶劑。所述至少一種非質(zhì)子有機(jī)溶劑(i)優(yōu)選選自環(huán)狀和非環(huán)狀有機(jī)碳酸酯,二-c1-c10烷基醚,二-c1-c4烷基-c2-c6亞烷基醚和聚醚,環(huán)醚,環(huán)狀和非環(huán)狀縮醛和縮酮,原羧酸酯,羧酸的環(huán)狀和非環(huán)狀酯,環(huán)狀和非環(huán)狀砜,以及環(huán)狀和非環(huán)狀腈和二腈。更優(yōu)選地,所述至少一種非質(zhì)子有機(jī)溶劑(i)選自環(huán)狀和非環(huán)狀有機(jī)碳酸酯,二-c1-c10烷基醚,二-c1-c4烷基-c2-c6亞烷基醚和聚醚,環(huán)狀和非環(huán)狀縮醛和縮酮,以及羧酸的環(huán)狀和非環(huán)狀酯;甚至更優(yōu)選地,所述至少一種非質(zhì)子有機(jī)溶劑(i)選自環(huán)狀和非環(huán)狀有機(jī)碳酸酯以及羧酸的環(huán)狀和非環(huán)狀酯;最優(yōu)選地,所述至少一種非質(zhì)子有機(jī)溶劑(i)選自環(huán)狀和非環(huán)狀有機(jī)碳酸酯。特別優(yōu)選地,所述電解質(zhì)組合物包含至少一種含至少一種環(huán)狀有機(jī)碳酸酯的非質(zhì)子有機(jī)溶劑(i),特別優(yōu)選所述電解質(zhì)組合物包含至少一種含碳酸亞丙酯的非質(zhì)子有機(jī)溶劑(i)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,所述至少一種非質(zhì)子有機(jī)溶劑(i)包含至少一種非環(huán)狀有機(jī)碳酸酯和至少一種環(huán)狀有機(jī)碳酸酯,優(yōu)選至少一種非環(huán)狀碳酸酯和碳酸亞丙酯。如果所述至少一種非質(zhì)子有機(jī)溶劑(i)包含至少一種非環(huán)狀有機(jī)碳酸酯和至少一種環(huán)狀有機(jī)碳酸酯,則非環(huán)狀有機(jī)碳酸酯與環(huán)狀有機(jī)碳酸酯的重量比優(yōu)選為1:10-10:1,更優(yōu)選為4:1-1:4。根據(jù)另一實(shí)施方案,所述至少一種非質(zhì)子有機(jī)溶劑(i)包含至少一種環(huán)狀有機(jī)碳酸酯和至少一種羧酸的非環(huán)狀酯,優(yōu)選至少一種羧酸烷基酯和碳酸亞丙酯。如果所述至少一種非質(zhì)子有機(jī)溶劑(i)包含至少一種羧酸烷基酯和至少一種環(huán)狀有機(jī)碳酸酯,則羧酸烷基酯與環(huán)狀有機(jī)碳酸酯的重量比優(yōu)選為1:10-10:1,更優(yōu)選為4:1-1:4。羧酸烷基酯優(yōu)選選自c1-c4醇與c1-c4羧酸的酯,例如甲醇、乙醇、異丙醇或正丙醇與甲酸、乙酸或丙酸的酯,例如甲酸甲酯、甲酯乙酯、甲酸異丙酯和甲酸正丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸異丙酯和乙酸正丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯以及丙酸異丙酯和丙酸正丙酯。在所述至少一種非質(zhì)子溶劑(i)包含碳酸亞丙酯的情況下,優(yōu)選碳酸亞丙酯的濃度為至少10重量%,更優(yōu)選為至少20重量%,甚至更優(yōu)選為至少30重量%,最優(yōu)選為至少40重量%,基于所述電解質(zhì)組合物的總重量。所述非質(zhì)子有機(jī)溶劑可部分鹵化,例如其可為部分氟化的、部分氯化的或部分溴化的,優(yōu)選其可為部分氟化的?!安糠蛀u化的”意指相應(yīng)分子的一個(gè)或多個(gè)h被鹵原子代替,例如被f、cl或br代替。優(yōu)選被f代替。所述至少一種溶劑可選自部分鹵化和非鹵化的非質(zhì)子有機(jī)溶劑,即所述電解質(zhì)組合物可包含部分鹵化和非鹵化的非質(zhì)子有機(jī)溶劑的混合物。環(huán)狀有機(jī)碳酸酯的實(shí)例為碳酸亞乙酯(ec)、碳酸亞丙酯(pc)和碳酸亞丁酯(bc),其中亞烷基鏈中的一個(gè)或多個(gè)h可被f和/或c1-c4烷基代替,例如碳酸4-甲基亞乙基酯、碳酸單氟亞乙酯(fec)以及順式-和反式-碳酸二氟亞乙酯。優(yōu)選的環(huán)狀有機(jī)碳酸酯為碳酸亞乙酯、碳酸單氟亞乙酯和碳酸亞丙酯,特別是碳酸亞乙酯和碳酸亞丙酯。非環(huán)狀有機(jī)碳酸酯的實(shí)例為碳酸二-c1-c10烷基酯,其中各烷基彼此獨(dú)立地選擇,優(yōu)選為碳酸二-c1-c4烷基酯。實(shí)例例如為碳酸二乙酯(dec)、碳酸甲乙酯(emc)、碳酸二甲酯(dmc)和碳酸甲丙酯。優(yōu)選的非環(huán)狀有機(jī)碳酸酯為碳酸二乙酯(dec)、碳酸甲乙酯(emc)和碳酸二甲酯(dmc)。根據(jù)本發(fā)明,二-c1-c10烷基醚的各烷基彼此獨(dú)立地選擇。二-c1-c10烷基烷基醚的實(shí)例為二甲醚、甲乙醚、二乙醚、甲基丙基醚、二異丙基醚和二正丁基醚。二-c1-c4烷基-c2-c6亞烷基醚的實(shí)例為1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、二甘醇二甲醚(二甘醇二甲基醚)、三甘醇二甲醚(三甘醇二甲基醚)、四甘醇二甲醚(四甘醇二甲基醚)和二甘醇二乙醚。合適的聚醚的實(shí)例為聚亞烷基二醇,優(yōu)選為聚c1-c4亞烷基二醇,特別為聚乙二醇。聚乙二醇可包含至多20摩爾%的一種或多種呈共聚形式的c1-c4亞烷基二醇。聚亞烷基二醇優(yōu)選為二甲基或二乙基封端的聚亞烷基二醇。合適的聚亞烷基二醇,特別是合適的聚乙二醇的分子量mw可為至少400g/mol。合適的聚亞烷基二醇,特別是合適的聚乙二醇的分子量mw可為至多5000000g/mol,優(yōu)選至多2000000g/mol。環(huán)醚的實(shí)例為1,4-二烷、四氫呋喃及其衍生物如2-甲基四氫呋喃。非環(huán)狀縮醛的實(shí)例為1,1-二甲氧基甲烷和1,1-二乙氧基甲烷。環(huán)狀縮醛的實(shí)例為1,3-二烷、1,3-二氧戊環(huán)及其衍生物如甲基二氧戊環(huán)。非環(huán)狀原羧酸酯的實(shí)例為三c1-c4烷氧基甲烷,特別是三甲氧基甲烷和三乙氧基甲烷。合適的環(huán)狀原羧酸酯的實(shí)例為1,4-二甲基-3,5,8-三氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷和4-乙基-1-甲基-3,5,8-三氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷。羧酸的非環(huán)狀酯的實(shí)例為甲酸乙酯和甲酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸甲酯、丙酸乙酯和丙酸甲酯、丁酸乙酯和丁酸甲酯,以及二羧酸的酯,例如丙二酸1,3-二甲酯。羧酸的環(huán)狀酯(內(nèi)酯)的實(shí)例為γ-丁內(nèi)酯。環(huán)狀和非環(huán)狀砜的實(shí)例為乙基甲基砜、二甲基砜和四氫噻吩-s,s-二氧化物(環(huán)丁砜)。環(huán)狀和非環(huán)狀腈和二腈的實(shí)例為己二腈、乙腈、丙腈和丁腈。本發(fā)明的電解質(zhì)組合物包含至少一種導(dǎo)電鹽(ii)。所述電解質(zhì)組合物起介質(zhì)作用,所述介質(zhì)傳遞參與電化學(xué)電池中發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)的離子。存在于電解質(zhì)中的導(dǎo)電鹽(ii)通常溶劑化在非質(zhì)子有機(jī)溶劑(i)中。導(dǎo)電鹽優(yōu)選為鋰鹽。導(dǎo)電鹽優(yōu)選選自如下組:●li[f6-xp(cyf2y+1)x],其中x為0-6的整數(shù),y為1-20的整數(shù);●li[b(ri)4]、li[b(ri)2(oriio)]和li[b(oriio)2],其中各ri彼此獨(dú)立地選自f、cl、br、i、c1-c4烷基、c2-c4鏈烯基、c2-c4炔基、oc1-c4烷基、oc2-c4鏈烯基和oc2-c4炔基,其中烷基、鏈烯基和炔基可被一個(gè)或多個(gè)oriii取代,其中riii選自c1-c6烷基、c2-c6鏈烯基和c2-c6炔基,且(oriio)為衍生自1,2-或1,3-二醇、1,2-或1,3-二羧酸或1,2-或1,3-羥基羧酸的二價(jià)基團(tuán),其中所述二價(jià)基團(tuán)經(jīng)由兩個(gè)氧原子與中心b原子形成5或6元環(huán);●liclo4、liasf6、licf3so3、li2sif6、lisbf6、lialcl4、li(n(so2f)2)、四氟(草酸根)磷酸鋰、草酸鋰;和●通式li[z(cnf2n+1so2)m]的鹽,其中m和n定義如下:當(dāng)z選自氧和硫時(shí),m=1,當(dāng)z選自氮和磷時(shí),m=2,當(dāng)z選自碳和硅時(shí),m=3,且n為1-20的整數(shù)。衍生出二價(jià)基團(tuán)(oriio)的合適1,2-和1,3-二醇可為脂族或芳族的,且可選自例如1,2-二羥基苯、丙烷-1,2-二醇、丁烷-1,2-二醇、丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,3-二醇、環(huán)己基-反-1,2-二醇和萘-2,3-二醇,其任選被一個(gè)或多個(gè)f取代和/或被至少一個(gè)直鏈或支化的非氟化、部分氟化或完全氟化的c1-c4烷基取代。該1,2-或1,3-二醇的實(shí)例為1,1,2,2-四(三氟甲基)-1,2-乙二醇?!巴耆腸1-c4烷基”意指烷基的全部h原子被f代替。衍生出二價(jià)基團(tuán)(oriio)的合適1,2-或1,3-二羧酸可為脂族或芳族的,例如為草酸、丙二酸(丙烷-1,3-二羧酸)、鄰苯二甲酸或間苯二甲酸,優(yōu)選為草酸。1,2-或1,3-二羧酸任選被一個(gè)或多個(gè)f取代和/或被至少一個(gè)直鏈或支化的非氟化、部分氟化或完全氟化的c1-c4烷基取代。衍生出二價(jià)基團(tuán)(oriio)的1,2-或1,3-羥基羧酸可為脂族或芳族的,例如為水楊酸、四氫水楊酸、蘋果酸和2-羥基乙酸,其任選被一個(gè)或多個(gè)f取代和/或被至少一個(gè)直鏈或支化的非氟化、部分氟化或完全氟化的c1-c4烷基取代。該1,2-或1,3-羥基羧酸的實(shí)例為2,2-雙(三氟甲基)-2-羥基乙酸。li[b(ri)4]、li[b(ri)2(oriio)]和li[b(oriio)2]的實(shí)例為libf4、二氟草酸硼酸鋰和二草酸硼酸鋰。優(yōu)選所述至少一種導(dǎo)電鹽選自lipf6、libf4和lipf3(cf2cf3)3,更優(yōu)選所述導(dǎo)電鹽選自lipf6和libf4,最優(yōu)選導(dǎo)電鹽為lipf6。所述至少一種導(dǎo)電鹽通常以至少0.1m/l的最低濃度存在,優(yōu)選地所述至少一種導(dǎo)電鹽的濃度為0.5-2mol/l,基于整個(gè)電解質(zhì)組合物。本發(fā)明的電解質(zhì)組合物包含具有化學(xué)式(i)的乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯作為組分(iii):本發(fā)明電解質(zhì)組合物中的乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯的濃度通常為至少0.05重量%,優(yōu)選濃度為0.1-10重量%,更優(yōu)選為0.5-2重量%,基于所述電解質(zhì)組合物的總重量。乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯可通過在堿催化劑存在下使乙二醇酸甲酯(glycolacidmethylester)與氯甲酸甲酯反應(yīng)而制備。本發(fā)明的另一目的是乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯用作電解質(zhì)組合物中的添加劑,優(yōu)選作為電解質(zhì)組合物中的成膜添加劑的用途。特別有利的是使用乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯作為包含碳酸亞丙酯的電解質(zhì)組合物中的添加劑;尤其有利的是使用乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯作為電解質(zhì)組合物中的添加劑,所述電解質(zhì)組合物包含碳酸亞丙酯且用于包含選自易于被碳酸亞丙酯劣化的碳質(zhì)材料的陽極活性材料的鋰電池組中。乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯通常通過向電解質(zhì)組合物中加入所需量而使用。乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯通常以至少0.05重量%的濃度,優(yōu)選以0.1-10重量%的濃度,更優(yōu)選以0.5-2重量%的濃度用于電解質(zhì)組合物中,基于電解質(zhì)組合物的總重量。本發(fā)明的電解質(zhì)組合物可包含至少一種其他添加劑(iv)。添加劑(iv)可選自sei形成添加劑、阻燃劑、過充電保護(hù)添加劑、潤濕劑、hf和/或h2o清除劑、lipf6鹽的穩(wěn)定劑、離子解救增強(qiáng)劑(ionicsalvationenhancer)、腐蝕抑制劑,膠凝劑等。所述一種或多種添加劑(iv)不同于乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯。阻燃劑的實(shí)例為有機(jī)磷化合物,例如環(huán)磷腈、有機(jī)磷酰胺、有機(jī)亞磷酸酯、有機(jī)磷酸酯、有機(jī)膦酸酯、有機(jī)膦、有機(jī)次膦酸酯及其氟化衍生物。環(huán)磷腈的實(shí)例為乙氧基五氟環(huán)三磷腈,可以以商品名phoslytetme由nipponchemicalindustrial獲得,六甲基環(huán)三磷腈和六甲氧基環(huán)三磷腈,優(yōu)選為乙氧基五氟環(huán)三磷腈。有機(jī)磷酰胺的實(shí)例為六甲基磷酰胺。有機(jī)亞磷酸酯的實(shí)例為亞磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯。有機(jī)磷酸酯的實(shí)例為磷酸三甲酯、磷酸三甲酯、磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯、磷酸雙(2,2,2-三氟乙基)甲基酯和磷酸三苯酯。有機(jī)膦酸酯的實(shí)例為膦酸二甲酯、膦酸乙基甲基酯、膦酸甲基正丙基酯、膦酸正丁基甲基酯、膦酸二乙酯、膦酸乙基正丙基酯、膦酸乙基正丁基酯、膦酸二正丙基酯、膦酸正丁基正丙基酯、膦酸二正丁基酯和膦酸雙(2,2,2-三氟乙基)甲基酯。有機(jī)膦的實(shí)例為三苯基膦。有機(jī)次膦酸酯的實(shí)例為膦酸二甲酯,次膦酸二乙酯、次膦酸二正丙酯、次膦酸三甲酯、次膦酸三甲酯和次膦酸三正丙酯。hf和/或h2o清除劑的實(shí)例為任選鹵化的環(huán)狀和非環(huán)狀甲硅烷基胺。本發(fā)明的sei形成添加劑為在電極上分解,從而在電極上形成防止電解質(zhì)和/或電極劣化的鈍化層的化合物。以此方式,電池組的壽命顯著延長。術(shù)語“sei”意指“固體電解質(zhì)界面”。sei形成添加劑也稱為成膜添加劑,這兩個(gè)術(shù)語在本文中可互換使用。優(yōu)選地,sei形成添加劑在陽極上形成鈍化層。在本發(fā)明的上下文中,陽極應(yīng)理解為電池組的負(fù)電極。優(yōu)選地,陽極相對于鋰的還原電位為1伏或更小,例如嵌鋰石墨陽極。為了確定化合物是否符合陽極成膜添加劑的要求,可制備電化學(xué)電池,其包括石墨電極和含鋰離子的陰極(例如氧化鈷鋰),以及含有少量所述化合物的電解液,通常為電解質(zhì)組合物的0.1-10重量%,優(yōu)選為電解質(zhì)組合物的0.2-5重量%。當(dāng)在陽極和陰極之間施加電壓時(shí),在0.5-2v之間相對于參比鋰金屬記錄電化學(xué)電池的微分電容。如果在第一次循環(huán)期間觀察到顯著的微分電容,例如在1v下-150mah/v,但不是或基本上不在所述電壓范圍內(nèi)的任何后續(xù)循環(huán)中觀察到,則可將所述化合物視為sei形成添加劑。sei形成添加劑本身是本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的。sei形成添加劑的實(shí)例為碳酸亞乙烯酯及其衍生物,例如碳酸亞乙烯酯和碳酸甲基亞乙烯基酯;氟化碳酸亞乙酯及其衍生物,例如碳酸單氟亞乙酯、順式和反式二氟碳酸酯;丙磺酸內(nèi)酯及其衍生物;亞硫酸亞乙酯及其衍生物;包含草酸根的化合物,例如草酸鋰,草酸硼酸酯,包括草酸二甲酯、雙(草酸)硼酸鋰、二氟(草酸)硼酸鋰和雙(草酸)硼酸銨;以及草酸磷酸鹽,包括四氟(草酸)磷酸鋰;和離子化合物,其包含式(ii)的陽離子:其中:x為ch2或nra,r3選自c1-c6烷基,r4選自-(ch2)u-so3-(ch2)v-rb,-so3-為-o-s(o)2-或-s(o)2-o-,優(yōu)選地-so3-為-o-s(o)2-,u為1-8的整數(shù),優(yōu)選u為2、3或4,其中–(ch2)u–亞烷基鏈的一個(gè)或多個(gè)不與n原子直接鍵合的ch2基團(tuán)和/或so3基團(tuán)可被o代替,且其中–(ch2)u–亞烷基鏈的兩個(gè)相鄰的ch2基團(tuán)可被c-c雙鍵代替,優(yōu)選–(ch2)u–亞烷基鏈未被取代且u為1-8的整數(shù),優(yōu)選u為2、3或4,v為1-4的整數(shù),優(yōu)選v為0,ra選自c1-c6烷基,rb選自c1-c20烷基、c2-c20鏈烯基、c2-c20炔基、c6-c12芳基和c6-c24芳烷基,其可包含一個(gè)或多個(gè)f,且其中烷基、鏈烯基、炔基和芳烷基的不與so3基團(tuán)直接鍵接的一個(gè)或多個(gè)ch2基團(tuán)可被o代替,優(yōu)選rb選自可包含一個(gè)或多個(gè)f的c1-c6烷基、c2-c4鏈烯基和c2-c4炔基,且其中烷基、鏈烯基、炔基和芳烷基的不與so3基團(tuán)直接鍵接的一個(gè)或多個(gè)ch2基團(tuán)可被o代替,rb的優(yōu)選實(shí)例包括甲基、乙基、三氟甲基、五氟乙基、正丙基、正丁基、正己基、乙烯基,乙炔基,烯丙基或丙-1-炔基,和選自如下的陰離子:二草酸硼酸根、二氟(草酸)硼酸根、[fzb(cmf2m+1)4-z]-、[fyp(cmf2m+1)6-y]-、(cmf2m+1)2p(o)o]-、[cmf2m+1p(o)o2]2-、[o-c(o)-cmf2m+1]-、[o-s(o)2-cmf2m+1]-、[n(c(o)-cmf2m+1)2]-、[n(s(o)2-cmf2m+1)2]-、[n(c(o)-cmf2m+1)(s(o)2-cmf2m+1)]-、[n(c(o)-cmf2m+1)(c(o)f)]-、[n(s(o)2-cmf2m+1)(s(o)2f)]-、[n(s(o)2f)2]-、[c(c(o)-cmf2m+1)3]-、[c(s(o)2-cmf2m+1)3]-,其中m為1-8的整數(shù),z為1-4的整數(shù),y為1-6的整數(shù),優(yōu)選的陰離子為二草酸硼酸根、二氟(草酸)硼酸根、[f3b(cf3)]-、[f3b(c2f5)]-、[pf6]-、[f3p(c2f5)3]-、[f3p(c3f7)3]-、[f3p(c4f9)3]-、[f4p(c2f5)2]-、[f4p(c3f7)2]-、[f4p(c4f9)2]-、[f5p(c2f5)]-、[f5p(c3f7)]-或[f5p(c4f9)]-、[(c2f5)2p(o)o]-、[(c3f7)2p(o)o]-或[(c4f9)2p(o)o]-、[c2f5p(o)o2]2-、[c3f7p(o)o2]2-、[c4f9p(o)o2]2-、[o-c(o)cf3]-、[o-c(o)c2f5]-、[o-c(o)c4f9]-、[o-s(o)2cf3]-、[o-s(o)2c2f5]-、[n(c(o)c2f5)2]-、[n(c(o)(cf3)2]-、[n(s(o)2cf3)2]-、[n(s(o)2c2f5)2]-、[n(s(o)2c3f7)2]-、[n(s(o)2cf3)(s(o)2c2f5)]-、[n(s(o)2c4f9)2]-、[n(c(o)cf3)(s(o)2cf3)]-、[n(c(o)c2f5)(s(o)2cf3)]-或[n(c(o)cf3)(s(o)2-c4f9)]-、[n(c(o)cf3)(c(o)f)]-、[n(c(o)c2f5)(c(o)f)]-、[n(c(o)c3f7)(c(o)f)]-、[n(s(o)2cf3)(s(o)2f)]-、[n(s(o)2c2f5)(s(o)2f)]-、[n(s(o)2c4f9)(s(o)2f)]-、[c(c(o)cf3)3]-、[c(c(o)c2f5)3]-或[c(c(o)c3f7)3]-、[c(s(o)2cf3)3]-、[c(s(o)2c2f5)3]-和[c(s(o)2c4f9)3]-。更優(yōu)選的陰離子選自二草酸硼酸根、二氟(草酸)硼酸根、cf3so3-和[pf3(c2f5)3]-。本文所用的術(shù)語“c2-c20鏈烯基”是指具有2-20個(gè)碳原子的具有1個(gè)自由價(jià)態(tài)的不飽和直鏈或支化烴基。不飽和意指鏈烯基包含至少一個(gè)c-c雙鍵。c2-c6鏈烯基包括例如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-正丁烯基、2-正丁烯基、異丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、1-庚烯基、1-辛烯基、1-壬烯基、1-癸烯基等。優(yōu)選c2-c10鏈烯基,更優(yōu)選c2-c6鏈烯基,甚至更優(yōu)選c2-c4鏈烯基,特別是乙烯基和1-丙烯-3-基(烯丙基)。本文所用的術(shù)語“c2-c20炔基”是指具有2-20個(gè)碳原子的具有一個(gè)游離價(jià)態(tài)的不飽和直鏈或支化烴基,其中所述烴基包含至少一個(gè)c-c三鍵。c2-c6炔基包括例如乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-正丁基、2-正丁炔基、異丁炔基、1-戊炔基、1-己炔基、-庚炔基、1-辛炔基、1-壬炔基、1-癸炔基等。優(yōu)選c2-c10炔基,更優(yōu)選c2-c6炔基,甚至更優(yōu)選c2-c4炔基,特別優(yōu)選乙炔基和1-丙炔-3-基(炔丙基)。本文所用的術(shù)語“c6-c12芳基”表示具有一個(gè)自由價(jià)態(tài)的芳族6-12元烴環(huán)或稠合環(huán)。c6-c12芳基的實(shí)例為苯基和萘基。優(yōu)選苯基。本文所用的術(shù)語“c7-c24芳烷基”表示被一個(gè)或多個(gè)c1-c6烷基取代的芳族6-12元芳族烴環(huán)或稠合芳環(huán)。c7-c24芳烷基總共包含7-24個(gè)c原子且具有一個(gè)自由價(jià)態(tài)。自由價(jià)態(tài)可位于芳環(huán)或c1-c6烷基上,即c7-c24芳烷基可經(jīng)由該芳烷基的芳族部分或經(jīng)由烷基部分結(jié)合。c7-c24芳烷基的實(shí)例為甲基苯基、芐基、1,2-二甲基苯基、1,3-二甲基苯基、1,4-二甲基苯基、乙基苯基、2-丙基苯基等。式(ii)化合物及其制備詳細(xì)描述于wo2013/026854a1中。本發(fā)明優(yōu)選的式(ii)化合物的實(shí)例公開在wo2013/026854a1第12頁第21行至第15頁第13行中。優(yōu)選的sei形成添加劑為草酸硼酸鹽、氟化碳酸亞乙酯及其衍生物、碳酸亞乙烯酯及其衍生物和式(ii)的化合物。更優(yōu)選的是雙(草酸)硼酸鋰、碳酸亞乙烯酯、碳酸單氟亞乙酯和式(ii)的化合物,特別是碳酸單氟亞乙酯和式(ii)的化合物。如果電解質(zhì)組合物包含sei形成添加劑(iv),則其通常以電解質(zhì)組合物的0.1-10重量%,優(yōu)選0.2-5重量%的濃度存在。過充電保護(hù)添加劑的實(shí)例為式(iii)的化合物:r5為環(huán)己基或c6-c12芳基,其可被一個(gè)或多個(gè)彼此獨(dú)立地選自f、cl、br、i、c6-c12芳基和c1-c6烷基的取代基取代,其中c6-c12芳基和c1-c6烷基可被一個(gè)或多個(gè)彼此獨(dú)立地選自f、cl、br和i的取代基取代;和r6、r7、r8、r9和r10可相同或不同,且彼此獨(dú)立地選自h、f、cl、br、i、c6-c12芳基和c1-c6烷基,其中c6-c12芳基和c1-c6烷基可被一個(gè)或多個(gè)彼此獨(dú)立地選自f、cl、br和i的取代基取代。式(iii)化合物的實(shí)例為環(huán)己基苯、聯(lián)苯、鄰三聯(lián)苯和對三聯(lián)苯,優(yōu)選的式(iii)化合物為環(huán)己基苯和聯(lián)苯。膠凝劑的實(shí)例為聚合物,例如聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯-氯三氟乙烯共聚物、nafion、聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚苯胺、聚吡咯和/或聚噻吩。將這些聚合物加入到電解質(zhì)中,從而將液體電解質(zhì)轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)固體或固體電解質(zhì),由此提高溶劑保留率,特別是在老化過程中。作為添加劑(iv)添加的化合物在電解質(zhì)組合物和包含所述電解質(zhì)組合物的設(shè)備中可能具有多于一種效果。例如,可加入草酸硼酸鋰以作為增強(qiáng)sei形成的添加劑,然而其也可作為導(dǎo)電鹽加入。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案,所述電解質(zhì)組合物包含至少一種添加劑(iv)。優(yōu)選地,所述電解質(zhì)組合物包含至少一種選自成膜添加劑、阻燃劑、過充電添加劑、潤濕劑、hf和/或h2o清除劑、lipf6鹽的穩(wěn)定劑、離子解救增強(qiáng)劑、腐蝕抑制劑和膠凝劑的添加劑(iv);更優(yōu)選地,所述電解質(zhì)組合物包含至少一種阻燃添加劑;甚至更優(yōu)選地,所述電解質(zhì)組合物包含至少一種選自環(huán)磷腈、有機(jī)磷酰胺、有機(jī)亞磷酸酯、有機(jī)膦酸酯、有機(jī)膦和有機(jī)次膦酸酯的阻燃添加劑;特別優(yōu)選地,所述電解質(zhì)組合物包含環(huán)磷腈。在所述電解質(zhì)組合物包含一種或多種阻燃添加劑的情況下,所述電解質(zhì)組合物優(yōu)選包含總計(jì)為1-10重量%的一種或多種阻燃添加劑,更優(yōu)選2-5重量%的一種或多種阻燃添加劑,基于所述電解質(zhì)組合物的總重量。優(yōu)選的電解質(zhì)組合物包含:(i)至少70重量%的至少一種有機(jī)非質(zhì)子溶劑;(ii)0.1-25重量%的至少一種導(dǎo)電鹽;(iii)0.1-10重量%的乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯;和(iv)0-25重量%的至少一種添加劑,基于所述電解質(zhì)組合物的總重量。本發(fā)明電解質(zhì)組合物的水含量優(yōu)選低于100ppm,更優(yōu)選低于50ppm,最優(yōu)選低于30ppm,基于電解質(zhì)組合物的重量。水含量可通過karlfischer滴定確定,其例如詳細(xì)描述于din51777或iso760:1978中。本發(fā)明電解質(zhì)組合物的hf含量優(yōu)選低于60ppm,更優(yōu)選低于40ppm,最優(yōu)選低于20ppm,基于所述電解質(zhì)組合物的重量。hf含量可通過電位滴定或電位圖滴定法測定。本發(fā)明的電解質(zhì)組合物優(yōu)選在工作條件下為液體;更優(yōu)選在1巴和25℃下為液體;甚至更優(yōu)選地,所述電解質(zhì)組合物在1巴和-10℃下為液體;特別地,所述電解質(zhì)組合物在1巴和-25℃下為液體;甚至更優(yōu)選地,所述電解質(zhì)組合物在1巴和-35℃為液體。本發(fā)明的電解質(zhì)組合物通過電解質(zhì)生產(chǎn)領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的方法制備,通常通過將導(dǎo)電鹽(ii)溶解在相應(yīng)溶劑混合物(i)中并加入乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯(iii)和任選的上文所述的添加劑(iv)。所述電解質(zhì)組合物可用于電化學(xué)電池和電光設(shè)備中,優(yōu)選將其用于電化學(xué)設(shè)備中,更優(yōu)選用于鋰電池組中,甚至更優(yōu)選用于二次鋰電池中,最優(yōu)選用于二次鋰離子電池組中。本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種電化學(xué)電池或光電設(shè)備,其包含上文所述或者作為優(yōu)選方案所述的電解質(zhì)組合物。該類電化學(xué)和電光設(shè)備的一般結(jié)構(gòu)是已知的,且是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的,對于電池組,例如由linden'shandbookofbatteries(isbn978-0-07-162421-3)已知。電化學(xué)電池可為鋰電池組、雙層電容器或鋰離子電容器。優(yōu)選地,電化學(xué)或電光設(shè)備為鋰電池組。本文所用的術(shù)語“鋰電池組”意指電化學(xué)電池,其中在電池的充電/放電期間,陽極包含鋰金屬,或者有時(shí)包含鋰離子。陽極可包含鋰金屬或鋰金屬合金、包藏和釋放鋰離子的材料,或其他含鋰化合物;例如鋰電池組可為鋰離子電池組、鋰/硫電池組或鋰/硒硫電池組。特別優(yōu)選地,電化學(xué)設(shè)備為鋰離子電池組,即二次鋰離子電化學(xué)電池,其包含陰極,該陰極包含能夠可逆地包藏和釋放鋰離子的陰極活性材料,以及陽極,該陽極包含能夠可逆地包藏和釋放鋰的陽極活性材料。術(shù)語“二次鋰離子電化學(xué)電池”和“(二次)鋰離子電池組”在本發(fā)明中可互換使用。所述至少一種陰極活性材料優(yōu)選包含能夠包藏和釋放鋰離子的選自鋰化過渡金屬磷酸鹽和嵌入鋰離子的金屬氧化物的材料。鋰化過渡金屬磷酸鹽的實(shí)例為lifepo4和licopo4,嵌入鋰離子的金屬氧化物的實(shí)例為licoo2、linio2、limno2、具有通式li(1+z)[niacobmnc](1-z)o2+e的具有層結(jié)構(gòu)的混合過渡金屬氧化物,其中z為0-0.3;a、b和c可相同或不同,且獨(dú)立地為0-0.8,其中a+b+c=1;且-0.1≤e≤0.1,以及含錳尖晶石如limno4和通式li1+tm2-to4-d的尖晶石,其中d為0-0.4,t為0-0.4,且m為mn和至少一種選自co和ni的其他金屬,以及l(fā)i(1+g)[nihcoialj](1-g)o2+k。g、h、i、j和k的典型值為:g=0,h=0.8-0.85,i=0.15-0.20,j=0.02-0.03,k=0。陰極可進(jìn)一步包含導(dǎo)電材料如導(dǎo)電碳,以及常用組分如粘合劑。適合作為導(dǎo)電材料和粘合劑的化合物是本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的。例如,陰極可包含呈導(dǎo)電多晶型的碳,例如選自石墨、炭黑、碳納米管、石墨烯或至少兩種上述物質(zhì)的混合物。此外,陰極可包含一種或多種粘合劑,例如一種或多種有機(jī)聚合物,例如聚乙烯、聚丙烯腈、聚丁二烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚異戊二烯,和至少兩種選自乙烯、丙烯、苯乙烯、(甲基)丙烯腈和1,3-丁二烯的共聚單體的共聚物,特別是苯乙烯-丁二烯共聚物,以及鹵代(共)聚合物,例如聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚四氟乙烯、四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物、四氟乙烯和偏二氟乙烯的共聚物,和聚丙烯腈。本發(fā)明鋰電池組中包含的陽極包括能夠可逆地包藏和釋放鋰離子或能夠與鋰形成合金的陽極活性材料。例如,可使用能夠可逆地包藏和釋放鋰離子的碳質(zhì)材料作為陽極活性材料。合適的碳質(zhì)材料為結(jié)晶碳材料,例如石墨材料如天然石墨、石墨化的焦炭,石墨化的mcmb和石墨化的mpcf;無定形碳,例如焦炭、在低于1500℃下焙燒的中間相碳微球(mcmb)、中間相瀝青基碳纖維(mpcf);硬碳和碳陽極活性材料(熱分解的碳、焦炭、石墨),例如碳復(fù)合材料、燃燒的有機(jī)聚合物和碳纖維。如果所述電解質(zhì)組合物中存在碳酸亞丙酯,則可用作陽極活性材料的一些碳質(zhì)材料易于被碳酸亞丙酯劣化。該劣化通常是由于碳酸亞丙酯分子在電池的電化學(xué)循環(huán)中嵌入碳質(zhì)材料中所引起的。亞丙酯分子的嵌入導(dǎo)致碳質(zhì)材料的層剝離。例如,由于碳酸亞丙酯的嵌入,石墨材料非常容易因剝離而破壞。通常,包含至少部分石墨層的碳質(zhì)材料在循環(huán)期間易于發(fā)生由存在于電解質(zhì)組合物中的碳酸亞丙酯引起的該類劣化。為了確定碳質(zhì)材料是否易于被碳酸亞丙酯劣化,可以遵循如下步驟:為了確定碳質(zhì)材料是否對碳酸亞丙酯引起的劣化敏感,可類似于下文在實(shí)驗(yàn)部分中描述的程序構(gòu)建鈕扣電池。代替該程序中所述的石墨電極,使用基于碳質(zhì)材料的電極作為負(fù)電極。作為電解質(zhì),必須使用處于pc:dmc(1:1,以重量計(jì))中的1mlipf6溶液。對碳酸亞丙酯的劣化敏感的碳質(zhì)材料表現(xiàn)出強(qiáng)的容量衰減,并且在20次循環(huán)后的容量保持率低于25%(基于電池的理論容量)。乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯的加入有效地防止了碳酸亞丙酯對碳質(zhì)陽極活性材料的劣化。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案,陽極活性材料選自易于被碳酸亞丙酯劣化的碳質(zhì)材料。優(yōu)選地,陽極活性材料選自包含至少部分石墨層的碳質(zhì)材料,更優(yōu)選陽極活性材料選自石墨材料。其他陽極活性物質(zhì)為鋰金屬,或含有能夠與鋰形成合金的元素的材料。含有能夠與鋰形成合金的元素的材料的非限制性實(shí)例包括金屬、半金屬或其合金。應(yīng)當(dāng)理解的是,本文所用的術(shù)語“合金”是指兩種或更多種金屬的合金以及一種或多種金屬與一種或多種半金屬的合金。如果合金整體具有金屬性質(zhì),則該合金可含有非金屬元素。在合金的織構(gòu)中,固溶體、共晶(共晶混合物)、金屬間化合物或其兩種或更多種共存。該類金屬或半金屬元素的實(shí)例包括但不限于鈦(ti)、錫(sn)、鉛(pb)、鋁、銦(in)、鋅(zn)、銻(sb)、鉍(bi)、鎵(ga)、鍺(ge)、砷(as)、銀(ag)、鉿(hf)、鋯(zr)、釔(y)和硅(si)。優(yōu)選長型元素周期表第4或14族的金屬和半金屬元素,特別優(yōu)選鈦、硅和錫,特別是硅。錫合金的實(shí)例包括具有一種或多種選自硅、鎂(mg)、鎳、銅、鐵、鈷、錳、鋅、銦、銀、鈦(ti)、鍺、鉍、銻和鉻(cr)的元素作為除錫之外的第二組成元素。硅合金的實(shí)例包括具有一種或多種選自錫、鎂、鎳、銅、鐵、鈷、錳、鋅、銦、銀、鈦、鍺、鉍、銻和鉻的元素作為除硅之外的第二組成元素。另一種可能的陽極活性材料是能夠嵌入鋰離子的硅。硅可以以不同的形式使用,例如以納米線、納米管、納米顆粒、膜、納米多孔硅或硅納米管的形式。硅可沉積在集電體上。集電體可為金屬線、金屬格柵、金屬網(wǎng)、金屬片、金屬箔或金屬板。集電體優(yōu)選為金屬箔,例如銅箔。硅的薄膜可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何技術(shù)沉積在金屬箔上,例如通過濺射技術(shù)。制備si薄膜電極的一種可能性描述于r.elazari等,electrochem.comm.2012,14,21-24中。也可使用硅/碳復(fù)合材料作為本發(fā)明的陽極活性材料。其他可能的陽極活性材料為ti的鋰離子嵌入氧化物。優(yōu)選地,陽極活性材料選自能夠可逆地包藏和釋放鋰離子的碳質(zhì)材料;特別優(yōu)選地,能夠可逆地包藏和釋放鋰離子的碳質(zhì)材料選自易于被碳酸亞丙酯劣化的碳質(zhì)材料,特別優(yōu)選石墨材料。在另一優(yōu)選實(shí)施方案中,陽極活性材料選自能夠可逆地包藏和釋放鋰離子的硅,優(yōu)選陽極包含硅或硅/碳復(fù)合物的薄膜。在另一優(yōu)選實(shí)施方案中,陽極活性材料選自ti的鋰離子嵌入氧化物。陽極和陰極可通過如下制備:通過將電極活性材料、粘合劑、任選的導(dǎo)電材料和增稠劑(如果需要的話)分散在溶劑中而制備電極漿料組合物,將所述漿料組合物涂布至集電體上。集電體可為金屬線、金屬格柵、金屬網(wǎng)、金屬片、金屬箔或金屬板。集電體優(yōu)選為金屬箔,例如銅箔或鋁箔。本發(fā)明的鋰電池組可包含本身為常規(guī)的其他成分,例如隔膜、外殼、電纜連接等。外殼可具有任何形狀,例如立方體或圓柱體形狀,棱柱形狀,或者所用的外殼是作為袋加工的金屬-塑料復(fù)合膜。合適的隔膜例如為玻璃纖維隔膜和聚合物基隔膜如聚烯烴隔膜。數(shù)種本發(fā)明的鋰電池組可以彼此組合,例如串聯(lián)連接或并聯(lián)連接。優(yōu)選串聯(lián)連接。本發(fā)明進(jìn)一步提供了上文所述的本發(fā)明鋰離子電池組在設(shè)備,特別是在移動設(shè)備中的用途。移動設(shè)備的實(shí)例為交通工具,例如汽車、自行車、飛機(jī)或水交通工具,例如船或船。移動設(shè)備的其他實(shí)例是可攜帶的那些,例如計(jì)算機(jī),特別是筆記本電腦,電話或電動工具,例如來自建筑領(lǐng)域,特別是鉆頭、電池組驅(qū)動的螺絲刀或電池組驅(qū)動的訂書機(jī)。但是,本發(fā)明的鋰離子電池組也可用于靜態(tài)能量存儲。即使不進(jìn)一步說明,可設(shè)想本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在最寬限度內(nèi)利用上述描述。因此,優(yōu)選實(shí)施方案和實(shí)施例僅應(yīng)解釋為描述性的公開內(nèi)容,完全不具有任何限制作用。通過下文實(shí)施例闡述本發(fā)明,但并不限制本發(fā)明。1.電解質(zhì)組合物由乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯(gmc)、碳酸亞乙酯(ec)、碳酸亞丙酯(pc)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸甲乙酯(emc)、六氟磷酸鋰(lipf6)和碳酸亞乙烯酯(vc)制備電解質(zhì)組合物。精確的組成示于表2中。重量%基于電解質(zhì)組合物的總重量。通過將乙二醇酸甲酯溶解在無水四氫呋喃中且加入無水吡啶和4-二甲氨基吡啶(dmap)作為堿而制備gmc。然后,將所述溶液冷卻至0℃,并在45分鐘內(nèi)緩慢加入氯甲酸甲酯。然后,將所述混合物在室溫下攪拌16小時(shí)。整個(gè)合成在惰性氬氣氣氛下進(jìn)行。然后,用去離子水猝滅反應(yīng),并再次攪拌15分鐘。分離有機(jī)相,用鹽酸(2mol/l)萃取兩次,用飽和nahco3萃取一次,然后用去離子水萃取兩次。最后,將有機(jī)相用硫酸鈉干燥,過濾并還原(35℃,300毫巴-10毫巴)。然后通過蒸餾純化產(chǎn)物。2.電化學(xué)測試循環(huán)測試:使用容量為2mah/cm2的鋰鎳鈷錳氧化物(lini0.33co0.33mn0.33o2;ncm111)電極和容量為2.15mah/cm2的石墨電極(表面改性的天然石墨(hitachichemical,smg-n-he2-20),95.7重量%石墨,0.5重量%導(dǎo)電添加劑,3.8重量%粘合劑(苯乙烯-丁二烯橡膠(sbr)/羧甲基纖維素(cmc))制造紐扣電池。使用玻璃纖維過濾隔膜(whatmanngf/d)作為隔膜,將其用100μl的相應(yīng)電解質(zhì)組合物浸泡。所有電化學(xué)測量在氣候室中在25℃/45℃下進(jìn)行。對于循環(huán)行為的電化學(xué)測試,使用表1中所示的程序。“@4.3v,直至i<0.01c或t>30分鐘”意指將電池在4.3v恒定電壓下充電,直至電流i低于0.01庫侖或者充電時(shí)間超過30分鐘的時(shí)間。充電期間的截止電壓為4.3v,放電期間的截止電壓為3.0v。表1電化學(xué)循環(huán)測試的結(jié)果示于表2中。表2表2的結(jié)果表明,乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯有效地防止了因嵌入碳酸亞丙酯分子而導(dǎo)致的石墨陽極剝離。相比之下,公知的sei形成添加劑碳酸亞乙烯酯對由碳酸亞丙酯引起的石墨陽極剝離僅具有很小的影響。包含石墨作為陽極活性材料以及含有乙酸2-[(甲氧基羰基)氧基]甲酯和碳酸亞丙酯的電解質(zhì)組合物的電化學(xué)電池在100次循環(huán)后顯示出與包含碳酸亞乙烯酯作為sei形成添加劑的含碳酸亞乙酯基電解質(zhì)組合物的相同電化學(xué)電池大致相同的容量保持率。3.易燃性和熔點(diǎn)用grabnerflpminiflash儀測定不同溶劑混合物的閃點(diǎn)。起始溫度ti為20℃,最終溫度tf為130℃。每隔1℃實(shí)施點(diǎn)火步驟。加熱速率為3.0℃/分鐘。使用25kpa的壓力閾值來確定點(diǎn)火點(diǎn)。不同溶劑混合物的閃點(diǎn)示于表3中。組合物閃點(diǎn)[℃]ec:dmc,1:1重量比27pc:dmc,1:1重量比27pc:dmc,7:3重量比36不同溶劑混合物的熔點(diǎn)通過dsc從低溫到高溫測量。掃描速率為2k/分鐘,儀器為netschdsc204。樣品在密封鋁盤中測量。熔點(diǎn)示于表4中,其中選擇熔融終點(diǎn)作為熔點(diǎn)。表4組合物熔點(diǎn)[℃]ec:dmc,1:1重量比-3pc:dmc,1:1重量比-26表3和表4中所示的結(jié)果表明,包含相同濃度的pc混合物,而非ec和dmc的組合物具有相同的閃點(diǎn),但是包含pc的溶劑混合物具有顯著更低的熔點(diǎn),因此可以用作低溫電解質(zhì)組合物的溶劑混合物,而不降低可燃性。當(dāng)前第1頁12
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