為普通電解液質(zhì)量的 2% ;得到含棚酸S甲醋添加劑的高壓功能電解液。
[004引實(shí)施例3
[0049] (1)將環(huán)狀碳酸醋溶劑碳酸乙締醋化C)和線性碳酸醋溶劑碳酸甲乙醋化MC) W及 碳酸二乙醋(DEC)按質(zhì)量比EC: EMC: DEC = 3: 5: 2混合,采用分子篩、氨化巧、氨化裡純化除 雜、除水;
[0050] (2)在室溫條件下,將導(dǎo)電裡鹽LiPFs溶解在步驟(1)得到的溶劑中,終濃度為 1. Omol/L,攬拌均勻,配成普通電解液;
[0051] (3)在步驟(2)制備的普通電解液中添加棚酸S甲醋的用量為普通電解液質(zhì)量的 3% ;得到含棚酸S甲醋添加劑的高壓功能電解液。
[0化2] 實(shí)施例4
[0053] (1)將環(huán)狀碳酸醋溶劑碳酸乙締醋化C)和線性碳酸醋溶劑碳酸甲乙醋化MC) W及 碳酸二乙醋(DEC)按質(zhì)量比EC: EMC: DEC = 3: 5: 2混合,采用分子篩、氨化巧、氨化裡純化除 雜、除水;
[0054] (2)在室溫條件下,將導(dǎo)電裡鹽LiPFs溶解在步驟(1)得到的溶劑中,終濃度為 1. Omol/L,攬拌均勻,配成普通電解液;
[0055] (3)在步驟(2)制備的普通電解液中添加棚酸S甲醋的用量為普通電解液質(zhì)量的 4% ;得到含棚酸S甲醋添加劑的高壓功能電解液。
[0056] 實(shí)施例5
[0057] (1)將環(huán)狀碳酸醋溶劑碳酸乙締醋化C)和線性碳酸醋溶劑碳酸甲乙醋化MC) W及 碳酸二乙醋(DEC)按質(zhì)量比EC: EMC: DEC = 3: 5: 2混合,采用分子篩、氨化巧、氨化裡純化除 雜、除水;
[0058] (2)在室溫條件下,將導(dǎo)電裡鹽LiAsFs溶解在步驟(1)得到的溶劑中,終濃度為 Imol/L,攬拌均勻,配成普通電解液;
[0059] (3)在步驟(2)制備的普通電解液中添加棚酸S甲醋的用量為普通電解液質(zhì)量的 3% ;得到含棚酸S甲醋添加劑的高壓功能電解液。
[0060] 實(shí)施例6
[0061] (1)將環(huán)狀碳酸醋溶劑碳酸乙締醋化C)和線性碳酸醋溶劑碳酸甲乙醋化MC) W及 碳酸二乙醋(DEC)按質(zhì)量比EC: EMC: DEC = 3: 5: 2混合,采用分子篩、氨化巧、氨化裡純化除 雜、除水;
[0062] (2)在室溫條件下,將導(dǎo)電裡鹽Li(肌S02)2N溶解在步驟(1)得到的溶劑中,終濃度 為l.Omol/L,攬拌均勻,配成普通電解液;
[0063] (3)在步驟(2)制備的普通電解液中添加棚酸S甲醋的用量為普通電解液質(zhì)量的 3% ;得到含棚酸S甲醋添加劑的高壓功能電解液。
[0064] 實(shí)施例7
[0065] (1)將環(huán)狀碳酸醋溶劑碳酸乙締醋化C)和線性碳酸醋溶劑碳酸甲乙醋化MC) W及 碳酸二乙醋(DEC)按質(zhì)量比EC: EMC: DEC = 3: 5: 2混合,采用分子篩、氨化巧、氨化裡純化除 雜、除水;
[0066] (2)在室溫條件下,將導(dǎo)電裡鹽LiC(CF3S化)3溶解在步驟(1)得到的溶劑中,終濃度 為l.Omol/L,攬拌均勻,配成普通電解液;
[0067] (3)在步驟(2)制備的普通電解液中添加棚酸S甲醋的用量為普通電解液質(zhì)量的 3% ;得到含棚酸S甲醋添加劑的高壓功能電解液。
[006引對(duì)比實(shí)施例
[0069] (1)將環(huán)狀碳酸醋溶劑碳酸乙締醋化C)和線性碳酸醋溶劑碳酸甲乙醋化MC) W及 碳酸二乙醋(DEC)按質(zhì)量比EC: EMC: DEC = 3:5:2混合,采用分子篩、氨化裡純化除雜、除水;
[0070] (2)在室溫條件下,將導(dǎo)電裡鹽LiPFs溶解在步驟(1)得到的溶劑中,終濃度為 l.Omol/L,攬拌均勻,配成普通電解液。
[0071] 效果比較:
[0072] 將實(shí)施例1制備得到的含棚酸S甲醋添加劑的高壓功能電解液(也即是10%TB)和 對(duì)比普通電解液(也即是STD)進(jìn)行比較:
[0073] (1)圖1為實(shí)施例1與對(duì)比實(shí)施例制備的電解液制作的裡離子電池的線性掃描對(duì)比 圖。測(cè)試方法為:用儀儘鉆酸裡做工作電極,裡片做對(duì)電極,添加實(shí)施例1制備的含棚酸=甲 醋添加劑的高壓功能電解液和對(duì)比實(shí)施例制備的普通電解液各30微升,然后按照負(fù)極蓋、 彈黃片、墊片、裡片、正極、正極蓋的順序裝配成電池后在Soladron-1470(英國)多通道測(cè) 試儀進(jìn)行線性掃描電化學(xué)測(cè)試。掃描速度為0.1 mV/s,從3. OV掃到6. OV,圖1表明實(shí)施例1制 備的含棚酸=甲醋添加劑的高壓功能電解液具有更低的氧化電位,說明棚酸=甲醋能夠在 正極表面優(yōu)先氧化,形成一層保護(hù)膜,從而抑制碳酸醋溶劑的進(jìn)一步氧化分解。
[0074] (2)圖2是本發(fā)明實(shí)施例1與對(duì)比實(shí)施例制備的電解液制作的裡離子電池循環(huán)200 圈的充放電對(duì)比圖。從結(jié)果可W看出,電解液中加入棚酸=甲醋的電解液用于裡離子電池 能改善其在高電壓下循環(huán)性能。
[0075] (3)圖3是本發(fā)明實(shí)施例1與對(duì)比實(shí)施例制備的電解液制作的裡離子電池倍率性能 測(cè)試對(duì)比圖。從結(jié)果可W看出,電解液中加入棚酸=甲醋后,裡離子電池的倍率性能顯著提 高,說明該添加劑能夠降低,電解液/電極之間的界面電阻。
[0076] 上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式,但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的 限制,其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化, 均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含硼酸三甲酯添加劑的高壓功能電解液,其特征在于:該電解液是在普通電解 液中添加功能添加劑制得的;所述的普通電解液由環(huán)狀碳酸酯溶劑、線性碳酸酯溶劑和導(dǎo) 電鋰鹽構(gòu)成;所述的功能添加劑為硼酸三甲酯。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硼酸三甲酯添加劑的高壓功能電解液,其特征在于:所述的 功能添加劑含量為普通電解液質(zhì)量的1~20%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硼酸三甲酯添加劑的高壓功能電解液,其特征在于:所述的 環(huán)狀碳酸酯溶劑和線性碳酸酯溶劑的質(zhì)量比為(1:3)~(3:2); 所述的導(dǎo)電鋰鹽在普通電解液中的終濃度為〇. 8~1.2mo 1 /L。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硼酸三甲酯添加劑的高壓功能電解液,其特征在于:所述的 環(huán)狀碳酸酯溶劑為碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯; 所述的線性碳酸酯溶劑包括碳酸二甲酯,碳酸甲乙酯,碳酸二乙酯和碳酸甲丙酯中的 至少一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硼酸三甲酯添加劑的高壓功能電解液,其特征在于:所述的 導(dǎo)電鋰鹽選自 LiPF6、LiBF4、LiBOB、LiDFOB、LiS〇3CF3、LiCl〇4、LiAsF6、Li(CF 3S〇2)2r^PLiC (CF3S〇2)3中的至少一種。6. 權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的含硼酸三甲酯添加劑的高壓功能電解液的制備方法,其 特征在于包括如下步驟: (1) 將環(huán)狀碳酸酯溶劑和線性碳酸酯溶劑混合,純化除雜、除水; (2) 在室溫條件下,將導(dǎo)電鋰鹽加入步驟(1)所得到的溶劑中,得到普通電解液; (3) 在步驟(2)得到的普通電解液中加入功能添加劑,得到含硼酸三甲酯添加劑的高壓 功能電解液。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的含硼酸三甲酯添加劑的高壓功能電解液的制備方法,其特征 在于:步驟(1)中所述的純化除雜、除水通過分子篩、活性炭、氫化鈣、氫化鋰、無水氧化鈣、 氯化鈣、五氧化二磷、堿金屬或堿土金屬中的任意一種或幾種進(jìn)行處理。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的含硼酸三甲酯添加劑的高壓功能電解液的制備方法,其特征 在于:所述的分子篩采用3A型、4人型或5人型。9. 權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的含硼酸三甲酯添加劑的高壓功能電解液在制造鋰離子 電池中的應(yīng)用。10. -種含有權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的含硼酸三甲酯添加劑的高壓功能電解液的鋰 離子電池,其特征在于包括正極片和負(fù)極片,電解液,隔膜;所述正極片由三元材料制成,負(fù) 極片由石墨材料制成,間隔于正極片和負(fù)極片之間的隔膜是由聚乙烯薄膜制成的,所述的 電解液為權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的含硼酸三甲酯添加劑的高壓功能電解液。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種含硼酸三甲酯添加劑的高壓功能電解液及其制備與應(yīng)用。該電解液是在普通電解液中添加功能添加劑制得的;所述的普通電解液由環(huán)狀碳酸酯溶劑、線性碳酸酯溶劑和導(dǎo)電鋰鹽構(gòu)成;所述的功能添加劑為硼酸三甲酯。本發(fā)明使用硼酸三甲酯添加劑作為鋰離子電解液的高壓成膜添加劑,由于該類添加劑具有較低的氧化和還原電位,在首次充放電過程中能夠在正極和負(fù)極表面形成一層致密、穩(wěn)定的SEI膜,優(yōu)化了正負(fù)極表面膜,減小正極和電解液之間的電阻,抑制電極的表面活性,從而抑制電解液與電極活性物質(zhì)的進(jìn)一步接觸,減少電解液主體溶劑在電極表面的氧化分解。含有這種電解液添加劑的鋰離子電池在3~4.5V下的循環(huán)性能和倍率性能得到改善。
【IPC分類】H01M10/0525, H01M10/0567
【公開號(hào)】CN105633464
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610133703
【發(fā)明人】邢麗丹, 王再盛, 李健輝, 許夢(mèng)清, 李偉善
【申請(qǐng)人】華南師范大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年3月9日