= 1:1的溶劑中加入寬溫域共溶劑(乙醚(DEE): 丁醚(BE):硝基丁烷(NB) :=1:1:3;占溶劑總質(zhì)量的50%)制成混合溶劑,然后在混合溶 劑中添加5 %丙烯基-1,3-丙烷磺酸內(nèi)酯(PES),并溶入1.0 M六氟磷酸鋰(LiPF6),制得到 1.0 M LiPFy(EC+AN+DEE+BE+NB+PES)鋰離子電池用電解液,用電導(dǎo)率儀測試其電導(dǎo)率,并 與1.0 M LiPFy(EC+EMC)電解液電導(dǎo)率進(jìn)行比較,其結(jié)果如表3 :
[0029] 表3鋰離子電池在不同溫度下的導(dǎo)電性能
[0031] 采用此電解液制作的LiCoO2AG電池在_50°C,-40°C下放電容量分別為常溫放電 容量的78%及88%,高溫70°C存儲(chǔ)72h后放電容量保持率約為78. 4%,70°C下IC循環(huán)300 圈后電池容量保持率為78. 1%,具有較良好的高低溫性能。
[0032] 實(shí)施例4
[0033] 在碳酸乙烯酯(EC)溶劑中加入寬溫域共溶劑(乙醚(DEE) :2-硝基丙烷 (2-NP):硝基丁烷(NB) = 1:1:1 ;占溶劑總質(zhì)量的20% )制成混合溶劑,然后在混合 溶劑中添加1%的3-氟代丙烷磺酸內(nèi)酯(FPS)、1%丙烯基-1,3-丙烷磺酸內(nèi)酯(PES) 及1 %的1,4- 丁基磺酸內(nèi)酯(1,4-BS),并溶入1.0 M LiPFf^,制得到1.0 M LiPF 6/ (EC+DEE+2-NP+FPS+PES+1,4-BS)鋰離子電池用電解液,用電導(dǎo)率儀測試其電導(dǎo)率,并與 LOM LiPFy(EC+EMC)電解液電導(dǎo)率進(jìn)行比較,其結(jié)果如表4:
[0034] 表4鋰離子電池在不同溫度下的導(dǎo)電性能
[0036] 采用此電解液制作的LiCoO2AG電池在_50°C,-40°C下放電容量分別為常溫放電 容量的76%及84%,高溫70°C存儲(chǔ)72h后放電容量保持率約為83. 4%,70°C下IC循環(huán)300 圈后電池容量保持率為80. 1%,具有非常良好的高低溫性能。
[0037] 實(shí)施例5
[0038] 在碳酸乙烯酯(EC) +碳酸二甲酯(DMC) +碳酸甲乙酯(EMC) = 1: 1:1的溶劑中加 入寬溫域共溶劑(乙醚(DEE);占溶劑總質(zhì)量的10% )制成混合溶劑,然后在混合溶劑中添 加1 %的3-氟代丙烷磺酸內(nèi)酯(FPS),并溶入0. 5M LiPFf^ +0. 5M LiBF 4,制得到混合鹽/ (EC+DMC+EMC+DEE+FPS)鋰離子電池用電解液,用電導(dǎo)率儀測試其電導(dǎo)率,并與LOM LiPF6/ (EC+EMC)電解液電導(dǎo)率進(jìn)行比較,其結(jié)果如表5 :
[0039] 表5鋰離子電池在不同溫度下的導(dǎo)電性能
[0042] 采用此電解液制作的LiCoO2AG電池在_50°C,-40°C下放電容量分別為常溫放電 容量的73%及82%,高溫70°C存儲(chǔ)72h后放電容量保持率約為83. 4%,70°C下IC循環(huán)300 圈后電池容量保持率為80. 1%,具有非常良好的高低溫性能。
[0043] 實(shí)施例6
[0044] 在碳酸乙烯酯(EC)溶劑中加入寬溫域共溶劑(2-硝基丙烷(2-NP):硝基丁 烷(NB)) = 1:1 ;占溶劑總質(zhì)量的50% )制成混合溶劑,然后在混合溶劑中添加3% 的3-氟代丙烷磺酸內(nèi)酯(FPS),并溶入0. 5M LiPFf^ +0. 5M LiBF 4,制得到混合鹽/ (EC+DMC+EMC+2-NP+NB+FPS)鋰離子電池用電解液,用電導(dǎo)率儀測試其電導(dǎo)率,并與LOM LiPFy(EC+EMC)電解液電導(dǎo)率進(jìn)行比較,其結(jié)果如表6 :
[0045] 表6鋰離子電池在不同溫度下的導(dǎo)電性能
[0047] 采用此電解液制作的LiCoO2AG電池在_50°C,-40°C下放電容量分別為常溫放電 容量的78%及90%,高溫70°C存儲(chǔ)72h后放電容量保持率約為90. 4%,70°C下IC循環(huán)300 圈后電池容量保持率為83. 3%,具有非常良好的高低溫性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鋰離子電池電解液,其特征在于:由電解質(zhì)鋰鹽、溶劑和高溫成膜添加劑組成; 所述的溶劑由腈類溶劑和/或酯類溶劑與寬溫域共溶劑按質(zhì)量百分比50~99. 9%:0. 1~ 50%組成;所述的寬溫域共溶劑為醚類化合物和/或含硝基的烷烴化合物。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電解液,其特征在于:所述的寬溫域共溶劑為醚 類化合物和含硝基的烷烴化合物按質(zhì)量比1:1~2混合組成。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰離子電池電解液,其特征在于:所述的醚類化合物為 乙醚、二丙醚、二異丙醚、乙基丁基醚、二丁醚、戊醚和丁基乙烯基醚中的至少一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰離子電池電解液,其特征在于:所述的含硝基的烷烴 化合物為硝基甲烷、2-硝基丙烷、1-硝基丁烷、2-硝基丁烷、1,1-二硝基乙烷和1,2-二硝 基乙烷中的至少一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電解液,其特征在于:所述的腈類溶劑為乙腈、丙 腈、異丙腈、丁腈、丁二腈、戊腈、戊二腈、己二腈、3-氯丙腈和3-甲氧基丙腈中的至少一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電解液,其特征在于:所述的酯類溶劑為碳酸乙 烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、甲酸甲酯、乙酸甲 酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯和 戊酸丁酯中的至少一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電解液,其特征在于:所述的電解質(zhì)鋰鹽為 LiBF4、LiPF6、LiAsF6、LiBOB、LiODFB、LiCKM 和 LiTFSI 中的至少一種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電解液,其特征在于:所述的高溫成膜添加劑在 溶劑中的添加量為〇. Iwt. %~5wt. % ;所述的高溫成膜添加劑為環(huán)狀亞硫酸化合物和/或 硫酸酯化合物。9. 根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的鋰離子電池電解液,其特征在于:所述的高溫成膜添加 劑為3-氟代丙烷磺酸內(nèi)酯、亞硫酸乙二醇酯、1,3-丙烷磺酸內(nèi)酯、丙烯基1,3-丙烷磺酸內(nèi) 酯、硫酸乙二醇酯、亞硫酸丙烯酯、亞硫酸丁烯酯、硫酸丙烯酯、4-甲基亞硫酸亞乙酯、4-甲 基硫酸乙烯酯和甲烷二磺酸亞甲酯中的至少一種。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋰離子電池電解液,由電解質(zhì)鋰鹽、溶劑和高溫成膜添加劑組成,溶劑由腈類溶劑和/或酯類溶劑與寬溫域共溶劑組成;所述的寬溫域共溶劑為醚類化合物和/或含硝基的烷烴化合物;該鋰離子電解液通過添加醚類和/或含有硝基的烷烴化合物,能改善電解液的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)及介電常數(shù)等性能,提高了電解液的高、低溫性能,同時(shí)在電解液中加入高溫成膜添加劑,在鋰電池負(fù)極形成在高溫下較為穩(wěn)定的SEI膜,能阻止溶劑在石墨負(fù)極被還原,使鋰離子電池能在-60℃~70℃下穩(wěn)定工作。
【IPC分類】H01M10/0569, H01M10/0525
【公開號(hào)】CN105098248
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510419200
【發(fā)明人】關(guān)翔, 賴延清, 洪波
【申請(qǐng)人】湖南中大新能源科技有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年7月16日