[发明专利]一种含表面活性剂的锂离子二次电池电解液

说明书

技术领域

本发明涉及高能电池技术领域，特别是关于一种含表面活性剂的锂离子二次电池电解液。

背景技术

随着新型锂离子二次电池材料(如新型正极，新型负极，新型隔膜)的应用，对锂离子二次电池电解液的浸润性能提出了更高的要求；

现有电解液体系与新型锂离子电池材料具有较差的浸润特性；因而导致整体电池保液性较差，出现整体电池容量发挥偏差，整体电池一致性差，1C以上倍率循环性能较差；

新型高比容量锂离子二次电池的发展，进一步促进了具有较好浸润性的锂离子二次电池电解液的推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种含表面活性剂的锂离子二次电池电解液，该表面活性剂为含有氟元素化合物的表面活性剂，该表面活性剂降低液态锂离子二次电池电解液的表面张力，优化电池电解液与该电池中石墨负极，锂盐化合物正极以及新型复合隔膜材料之间的浸润性能，进而优化整体电池的电化学性能。

本发明提供了一种含表面活性剂的锂离子二次电池电解液，含有有机溶剂和锂盐电解质，所述电解液还含有氟元素化合物的表面活性剂。

所述的含表面活性剂的锂离子二次电池电解液，所述的含有氟元素化合物的表面活性剂为乙氧基类非离子型氟碳表面活性剂，其化学结构式为：R_fCH₂CH₂O(CH₂CH₂O)_mR_c，其中，R_f为F(CF₂CF₂)_n的氟碳链烃；

m值的范围是：0≤m≤100；

氟碳链烃中n值的范围是：0≤n≤50；

R_c可以是：H、Li、Na、K、Ru等元素之一，也可以是甲基、乙基、

苯基等烷烃基或芳香基，还可以是类似R_f的氟碳链烃结构。

所述的含表面活性剂的锂离子二次电池电解液，所述的R_c选用Li，组成的含有氟元素化合物的表面活性剂的化学结构式表示为：R_f CH₂CH₂O(CH₂CH₂O)_m Li。

所述的含表面活性剂的锂离子二次电池电解液，所述的含有氟元素化合物的表面活性剂的含量范围在0.0001％～10％(质量％)之间。

所述的含表面活性剂的锂离子二次电池电解液，所述的含有氟元素化合物的表面活性剂添加量为0.001％(质量％)。

所述的含表面活性剂的锂离子二次电池电解液，所述的含有氟元素化合物的表面活性剂添加量为0.01％(质量％)。

所述的含表面活性剂的锂离子二次电池电解液，所述的含有氟元素化合物的表面活性剂添加量为0.05％(质量％)。

所述的含表面活性剂的锂离子二次电池电解液，所述的含有氟元素化合物的表面活性剂添加量为0.1％(质量％)。

所述的含表面活性剂的锂离子二次电池电解液，所述的含有氟元素化合物的表面活性剂添加量为0.2％(质量％)。

所述的含表面活性剂的锂离子二次电池电解液，所述的含有氟元素化合物的表面活性剂添加量为0.5％(质量％)。

本发明通过在电解液中加入含有氟元素化合物的表面活性剂，可以降低液态锂离子二次电池电解液的表面张力，优化电解液与正负极材料以及隔膜的浸润性能，能够优化整体电池的电化学性能，整体电池的容量发挥提升1～3％左右，整体电池1C倍率500次循环，容量保持率由现有技术的80％提升到90％。

具体实施方式

下面，详细说明本发明的实施形态。本发明不限于实施形态。

本发明的电解液电解质体系为LiPF₆；溶剂体系可以匹配EC(碳酸乙烯酯)，PC(碳酸丙烯酯)，DMC(碳酸二甲酯)，EMC(碳酸甲乙酯)，DEC(碳酸二乙酯)等其中一种或多种。本发明在电解液的体系中，添加了含有氟元素化合物的表面活性剂，解决电解液体系与新型锂离子电池材料浸润特性较差的缺点，提高整体电池保液性，优化整体电池容量发挥，提高整体电池一致性，进而提高整体电池1C以上倍率循环性能。

本发明电解液体系中，所述的含有氟元素化合物的表面活性剂的含量范围在0.0001％～10％(质量％)之间。