一種含有苯三腈的電解液及含有該電解液的鋰離子二次電池的制作方法
【專利說明】一種含有苯三腈的電解液及含有該電解液的鋰離子二次電池 技術領域 本發(fā)明設計鋰離子電池制備領域，具體涉及一種含有苯三腈的電解液及含有該電解液 的鋰離子二次電池。 【背景技術】 鋰離子電池因其比能量高、體積小、質量輕、無記憶效應、循環(huán)壽命長等優(yōu)點廣泛應用 于便攜式電子設備中。但是，隨著便攜式電子產品的快速發(fā)展，對鋰離子的比能量提出越來 越高的要求。 但是在充滿電狀態(tài)下，鋰離子二次電池的整個化學體系具有極高的化學活性。當電子 產品持續(xù)使用或環(huán)境溫度升高時，都可能使鋰離子二次電池處于高溫狀態(tài)，這時作為正極 活性材料的金屬氧化物顯示出非常強的氧化性，容易與電解液發(fā)生氧化反應，導致電解液 分解。此外，隨著鋰離子二次電池的高電壓話，電解液在正極表面的氧化分解會加劇，導致 鋰離子二次電池的儲存性能下降。因此，抑制電解液和正極活性材料之前的氧化反應是防 止鋰離子二次電池高溫儲存性能惡化的關鍵。 目前為了提高鋰離子二次電池的能量密度，主要采用一些鎳元素含量加高的正極活性 材料，如鎳鈷鋁氧化物、鋰鎳鈷錳氧化物等。但是高鎳含量的正極活性材料在充電截止電壓 較高時，會提高正極片的氧化嗯呢管理，造成電解液的氧化問題更嚴重。因此對于這種高能 量的正極活性材料或當鋰離子二次電池在高電壓使用時，解決電解液的分解尤為迫切。
【發(fā)明內容】
鑒于【背景技術】所存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于鋰離子電池的電解液， 其工作電壓在4.2V以上時，能夠有效地抑制電解液的氧化并改善鋰離子二次電池的高溫儲 存性能，解決鋰離子二次電池在高壓高溫儲存是造成的電解液的分解及由此導致的鋰離子 二次電池氣脹的問題。 本發(fā)明通過以下技術方案實現： 一種含有苯三腈的電解液，包括有機溶劑、導電鋰鹽和添加劑，其中：所述有機溶劑選 為環(huán)狀碳酸酯和線性碳酸酯的一種以上，所述的添加劑結構式(1)如下：
所述添加劑的使用質量相當于所述鋰鹽和所述有機溶劑總質量的0.1%~10%。 所述有機溶劑包括環(huán)狀碳酸酯溶劑和線型碳酸酯溶劑，環(huán)狀碳酸酯溶劑和線型碳酸酯 溶劑的配比為質量比為1:1~3:2,導電鋰鹽的終濃度為0.8~1.5mol/L。 所述的環(huán)狀碳酸酯溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、γ-丁內酯和γ-戊內酯中的一種以上。 所述的線型碳酸酯溶劑為碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯或碳酸甲丙酯中的至 少一種。 所述的導電鋰鹽為六氟磷酸鋰(LiPF6)、四氟硼酸鋰(LiBF4)、二草酸硼酸鋰(LiBOB)、 二氟草酸硼酸鋰(LiDFOB)、三氟甲基磺酸鋰（LiSO3CF3)、高氯酸鋰（LiCKk)、六氟砷酸鋰 (LiAsF 6)、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰(Li (CF3SO2)2N)中的至少一種。 所述電解液還包含常用的添加劑，所述的常用添加劑為碳酸亞乙烯酯、碳酸乙烯亞乙 酯、丙磺酸內酯、丁磺酸內酯、硫酸乙烯酯、己二腈、丁二腈、LiB0B、LiDF0B、中的一種以上， 所述的常用添加劑占非水電解液總質量的0.1-5.0%。 本發(fā)明的另一目的在于提供所述用于鋰離子二次電池的含有苯三腈的電解液的制備 方法。 一種電解液的制備方法： (1) 將有機溶劑按比例混合后用5 A分子篩、氫化鈣、氫化鋰純化除雜、除水； (2) 在室溫條件下，將導電鋰鹽溶解在上述有機溶劑中，并攪拌均勻； (3) 加入常用添加劑，并攪拌均勻;加入添加劑，制得本發(fā)明的含有苯三腈的電解液。 一種鋰離子二次電池，包括包括正極活性材料、負極活性材料和隔膜，還包括本發(fā)明的 含有苯三腈的電解液。 所述正極活性材料為一種含鋰過渡金屬氧化物，正極活性材料為以下物質的一種以 上：LiCo〇2、LiNi〇2、LiMn〇2、LiMn2〇4、Li(NiaC〇bMnc)〇2(0〈a〈l，0〈b〈l，0〈C〈l，a+b+C=l)、 LiNii-yMny〇2、LiNii-yMny〇2(〇SzS2)、LiM x(P04)y(]\C%Ni、Co、Mn、Ti、V，〇SxS5,〇SyS5); 負極活性材料為可嵌入/脫出鋰離子的碳材料、鋰金屬、硅或錫及其氧化物中的一種以上； 隔膜為自織布、無紡布、合成樹脂微多孔膜的任一種。 本發(fā)明的優(yōu)點在于： 所述的苯三腈與過渡金屬有較強的絡合作用，能夠有效地抑制正極片過渡金屬的溶 出，能夠在正極片表面富集，形成一層保護膜，抑制電解液組分在正極片表面的催化分解， 從而改善二次電池的高溫儲存性能。
【具體實施方式】 以下實施例進一步詳細的說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于這種實施例。 下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。 實施例1 (1) 將環(huán)狀碳酸酯溶劑碳酸乙烯酯(EC)和線型碳酸酯溶劑碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙 酯(DEC)按質量比EC: EMC: DEC = 3:5:2混合，并采用分子篩、氫化鈣、氫化鋰純化除雜、除水； (2) 在室溫條件下，將導電鋰鹽LiPF6溶解在步驟（1)得到的溶劑中，終濃度為I.Omol/ L，攪拌均勻，得到普通電解液； (3) 在步驟(2)制備的普通電解液中添加入三氟甲磺酸三氟乙酯，用量為電解液質量的 1.5% ;得到用于鋰離子電池的高壓電解液。 實施例2 (1) 將環(huán)狀碳酸酯溶劑碳酸乙烯酯(EC)和線型碳酸酯溶劑碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙 酯(DEC)按質量比EC: EMC: DEC = 3:5:2混合，采用分子篩、氫化鈣、氫化鋰純化除雜、除水； (2) 在室溫條件下，將導電鋰鹽LiPF6溶解在步驟（1)得到的溶劑中，終濃度為lmol/L， 攪拌均勻，配成普通電解液； (3) 在步驟（2)制備的普通電解液中添加三氟甲磺酸三氟乙酯，用量為電解液質量的 0.5%;得到用于鋰離子電池的高壓功能電解液。 實施例3 (1) 將環(huán)狀碳酸酯溶劑碳酸乙烯酯(EC)和線型碳酸酯溶劑碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙 酯(DEC)按質量比EC: EMC: DEC = 3:5:2混合，采用分子篩、氫化鈣、氫化鋰純化除雜、除水； (2) 在室溫條件下，將導電鋰鹽LiPF6溶解在步驟（1)得到的溶劑中，終濃度為I.Omol/ L，攪拌均勻，配成普通電解液； (3) 在步驟（2)制備的普通電解液中添加三氟甲磺酸三氟乙酯，用量為電解液質量的 1% ;得到用于鋰離子電池的含硼成膜功能電解液。 實施例4 (1) 將環(huán)狀碳酸酯溶劑碳酸乙烯酯(EC)和線型碳酸酯溶劑碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙