一種4.4v高電壓鈷酸鋰型鋰電池電解質(zhì)溶液的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋰電池材料的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池電 解質(zhì)溶液。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋰離子電池具有工作高電壓、高比能、長(zhǎng)循環(huán)壽命、無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已廣泛用于 移動(dòng)電話、便攜式計(jì)算機(jī)、數(shù)碼產(chǎn)品等小型電子設(shè)備，在未來(lái)的市場(chǎng)上展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前 景。
[0003] 目前單節(jié)鈷酸鋰型鋰電池充電截止電壓為4. 2V，為了在相對(duì)狹小的空間內(nèi)充分發(fā) 揮出高容量，鋰電池在嘗試使用高比容量的正負(fù)極材料、高能電解液、做薄隔膜(極限8um)、 做薄銅箔（8um)和做薄錯(cuò)箔（10um)等措施達(dá)到極限后，大家開始追求比較高的充電截止電 壓，由4. 2V到4. 3V，目前在追求4. 4V、4. 5V。然而，電解液在高電壓下容易與正極材料表面 發(fā)生副反應(yīng)，造成電池性能下降，限制了材料的實(shí)際應(yīng)用。
[0004] 通過(guò)在電解液中加入高電壓添加劑，使得在高電壓情況下正極上能夠形成穩(wěn)定的 導(dǎo)電膜，阻止電解液分解，進(jìn)而提高鈷酸鋰型鋰電池的充電截止電壓，達(dá)到提升電池的能量 密度的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種高電壓添加劑和一種適合4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電 池型電解質(zhì)溶液；采用這種電解液的鋰離子電池具有較高的充電截止電壓，較高的比能量， 且安全性能大幅增加，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0006] 本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案是： 一種適合4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池型電解質(zhì)溶液，其特征在于：該電解液由四類 成份組成：(A)電解質(zhì)鋰鹽，（B)高純碳酸酯類和/或醚類有機(jī)溶劑，（C)高電壓添加劑 和（D)其他功能添加劑；其中，（A)鋰鹽在此電解液中的摩爾濃度范圍是：0. 001-2摩爾/ 升；(C)高電壓添加劑在電解液中所占質(zhì)量比例范圍是：0. 1-10% ; (D)其他功能添加劑在 此電解液中的摩爾濃度范圍是：〇_〇. 5摩爾/升；所述的（C)高電壓添加劑的結(jié)構(gòu)式如下 所示：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種4.4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池電解質(zhì)溶液，其特征在于：該電解質(zhì)溶液由下述組 分組成：電解質(zhì)鋰鹽、高純碳酸酯類和/或醚類有機(jī)溶劑、高電壓添加劑和其他添加劑，所 述電解質(zhì)鋰鹽的摩爾濃度為：0.001-2摩爾/升，高電壓添加劑所占電解液的質(zhì)量比例范 圍是：0. 01-10%，其他添加劑摩爾濃度是：0-0. 5摩爾/升。
2. 按權(quán)利要求1所述的一種4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池電解質(zhì)溶液，其特征在于：所 述電解質(zhì)鋰鹽為四氟硼酸鋰，六氟磷酸鋰，雙氟磺酰亞胺鋰，三氟甲磺酸鋰中的一種或者 幾種的混合。
3. 按權(quán)利要求1所述的一種4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池電解質(zhì)溶液，其特征在于：所 述高純碳酸酯類有機(jī)溶劑為環(huán)狀碳酸酯類和/或鏈狀碳酸酯類化合物。
4. 按權(quán)利要求1所述的一種4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池電解質(zhì)溶液，其特征在于：所 述的醚類有機(jī)溶劑為四氫呋喃、1，2_二甲氧基乙烷和1，3_二氧環(huán)戊烷等中的一種或幾種 共存。
5. 按權(quán)利要求3所述的一種4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池電解質(zhì)溶液，其特征在于：所 述的環(huán)狀的碳酸酯類化合物為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、y- 丁內(nèi)酯中的一種或幾種。
6. 按權(quán)利要求3所述的一種4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池電解質(zhì)溶液，其特征在于：所 述的鏈狀碳酸酯類化合物為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、以及碳數(shù)為3-8的直鏈 或支鏈脂肪單醇與碳酸合成的碳酸酯衍生物中的一種或幾種。
7. 按權(quán)利要求1所述的一種4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池電解質(zhì)溶液，其特征在于：所 述高電壓添加劑為2-氯噻吩。
8. 按權(quán)利要求1所述的一種4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池電解質(zhì)溶液，其特征在于： 所述其他添加劑為聯(lián)苯，碳酸亞乙烯酯，氟代碳酸乙烯酯和1、3_丙磺酸內(nèi)酯中的一種或幾 種。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適合4.4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池型電解質(zhì)溶液，該電解質(zhì)溶液由四類成份組成：電解質(zhì)鋰鹽、高純碳酸酯類和/或醚類有機(jī)溶劑、高電壓添加劑和其他添加劑；所述電解質(zhì)鋰鹽的摩爾濃度為：0.001-2摩爾/升，高電壓添加劑所占電解液的質(zhì)量比例范圍是：0.01-10%，其他添加劑摩爾濃度是：0-0.5摩爾/升，高電壓添加劑在高電壓下分解形成自由基陽(yáng)離子，這些離子與另外低氧化電位物質(zhì)反應(yīng)，在正極表面形成導(dǎo)電膜，阻止電解液進(jìn)一步分解，抑制因電解液分解導(dǎo)致電池膨脹問(wèn)題的發(fā)生，提高電池的循環(huán)壽命及安全性能。
【IPC分類】H01M10-0567
【公開號(hào)】CN104733781
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510139821
【發(fā)明人】任加興, 任海, 王吉峰, 李立飛, 趙志華, 劉志輝
【申請(qǐng)人】山東海容電源材料有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月27日