[发明专利]用于锂电池的非水电解质及含有该电解质的锂电池

说明书

技术领域

本发明的实施方案涉及用于锂电池的非水电解质及含有该电解质的锂电池。

背景技术

锂电池(如二次锂电池)的平均放电电压为约3.6V到约3.7V，因此其电功率高于例如碱性电池、镍-金属氢化物(Ni-MH)电池、镍镉(Ni-Cd)电池等。

为了确保高的驱动电压，可能需要锂电池的电解质溶液在约0V到约4.2V的充/放电电压范围内保持电化学稳定。而且，可能需要电解质溶液具有高离子电导率、高介电常数和低粘度。然而，传统的锂电池电解质溶液可能无法满足上述三个要求，即高离子电导率、高介电常数和低粘度。因此，需要一种用于锂电池的能够改善锂电池使用寿命和储存性能的非水电解质，同时保持其良好性能。

发明内容

因此，本发明的实施方案涉及用于锂电池的非水电解质和含有该电解质的锂电池，其基本上克服了现有技术的一个或多个缺点。

因此，本发明实施方案的一个特点是提供一种能够赋予电池改进的容量和性能的非水电解质。

本发明实施方案的另一个特点是提供一种含有能够赋予改进的容量和性能的非水电解质的锂电池。

本发明的上述及其他特点和优点中的至少一个可通过提供一种用于锂电池的非水电解质来实现，所述非水电解质包含：非水有机溶剂、锂盐和基于100重量份非水有机溶剂的约0.02重量份到约10重量份的六氟乙酰丙酮。锂盐可包含LiPF₆、LiClO₄、LiAsF₆、LiBF₄、LiN(C₂F₅SO₃)₂、LiN(C₂F₅SO₂)₂、LiN(CF₃SO₂)₂、LiSbF₆、LiCF₃SO₃、LiC₄F₉SO₃、LiAlO₄、LiAlCl₄、LiCl、LiI和/或LiN(C_xF_2x+1SO₂)(C_yF_2y+1SO₂)中的一种或多种，其中x和y相互独立地为正整数，所述锂盐在非水电解质中的浓度可以为约0.6M到约2.0M。

非水有机溶剂可包含基于碳酸酯的溶剂、基于酯的溶剂、基于醚的溶剂、和/或基于酮的溶剂中的一种或多种。基于碳酸酯的溶剂可包含至少一种基于环状碳酸酯的有机溶剂与至少一种基于链状碳酸酯的有机溶剂的混合物。基于环状碳酸酯的有机溶剂可包含碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、1，2-丁二醇碳酸酯(BC)、2，3-丁二醇碳酸酯、1，2-戊二醇碳酸酯、和/或2，3-戊二醇碳酸酯中的一种或多种，基于链状碳酸酯的有机溶剂可包含碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)、和/或碳酸乙丙酯(EPC)中的一种或多种。非水有机溶剂可包含体积比为约1∶1到约1∶9的基于环状碳酸酯的有机溶剂和基于链状碳酸酯的有机溶剂。非水有机溶剂可包含基于酯的溶剂，所述基于酯的溶剂包含醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、γ-己内酯、δ-戊内酯、和/或ε-己内酯中的一种或多种。非水有机溶剂可包含基于醚的溶剂，所述基于醚的溶剂包含四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、和/或二丁基醚中的一种或多种。非水有机溶剂可包含聚甲基乙烯基酮。

非水电解质还可包含由通式I表示的基于芳烃的化合物，

式I

其中R可为氢原子、卤素、或C₁-C₁₀烷基，q可为1～6的整数。基于芳烃的化合物可包含苯、氟苯、溴苯、氯苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、氟代甲苯、二氟代甲苯、和/或三氟代甲苯中的一种或多种。非水有机溶剂可包含基于碳酸酯的溶剂，并且所述基于芳烃的化合物与所述基于碳酸酯的溶剂的体积比可为约1∶1到约1∶30。