[发明专利]一种锂离子电解液

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种锂离子电解液。

背景技术

锂离子电池被广泛地应用于各种电子设备，随着资源的消耗，以及社会对环境保护的要求逐渐提高，电动车和储能用电池得到了前所未有的发展机遇，锂离子电池的应用领域不断拓宽。电解液是电池的重要组成部分，承担着在正负电极之间传输离子的作用，它对电池的容量、工作温度范围、循环性能及安全性能等有重要的影响。

锂离子电池在使用中还是存在或多或少的问题，这些问题阻碍着锂离子电池应用的迅速发展。目前各厂家都在进行着不断改善，有的厂家通过加入有机添加剂来满足各种苛刻的性能要求，有的厂家利用包覆将电池的性能提高。有的厂家将无机材料喷涂于极片表面，以此提高电池的安全性能。

提高电解液的电性能，主要是通过提高导电锂盐的解离和溶解以及防止溶剂共嵌入对电极造成的破坏实现的。高电导率的电解液有利于降低电池的内阻，提高电池的电性能。HF是电解液需要控制的一项重要指标，常用的LiPF₆电解液在温度升高或者长时间使用后HF的含量会升高，这将极大影响电池的安全和性能。如何降低HF的破坏对于电池具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电解液，该锂离子电解液能中HF的含量低，且能够使电池的鼓胀减小、提高电池的安全性、寿命和综合性能。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案：包括导电锂盐溶液和无机氧化物陶瓷添加剂，且无机氧化物陶瓷添加剂的质量小于导电锂盐溶液质量的20%。

所述的导电锂盐溶液的浓度为0.8-1.3mol/L。

所述的导电锂盐溶液是由导电锂盐和有机溶剂混合而成的。

所述的有机溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙烯酯、1,2-二甲氧基乙烷、碳酸甲丙酯、乙酸甲酯、乙基醋酸酯中的三种或三种以上任意比例的混合物。

所述的导电锂盐为LiClO₄、LiAsF₆、LiBF₄、LiCF₃SO₃、LiBOB、LiPF₆的一种或多种任意比例的混合物。

所述的无机氧化物陶瓷添加剂为TiO₂陶瓷粉体、ZrO₂陶瓷粉体中的一种或两种。

所述的无机氧化物陶瓷添加剂的纯度大于99.9%，粒度小于20μm。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明由于在导电锂盐溶液中加入了无机氧化物陶瓷添加剂，而导电锂盐溶液所含有的导电锂盐中的阴离子能够吸附在无机氧化物陶瓷添加剂的表面，即阴离子与无机氧化物陶瓷添加剂发生耦合，破坏导电锂盐溶液中原先存在的离子对，提高了导电锂盐在溶剂中的解离和溶解，增加了无机氧化物陶瓷添加剂周围空间电荷层区的自由Li⁺浓度，从而显著提高了本发明的电导率，改善电解液的导电性能；同时，本发明在使用过程中无机氧化物陶瓷添加剂能够与锂离子电解液产生的微量HF等反应，降低了HF的含量，减小电池的性能损失和失效速率，使电池的鼓胀减小，提高电池的安全性、寿命和综合性能。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的锂离子电解液包括80g的LiCF₃SO₃溶液和8g粒径在400nm-800nm的ZrO₂陶瓷粉体，且LiCF₃SO₃溶液是由LiCF₃SO₃和有机溶剂混合而成的；其中，有机溶剂是由1:1:1的碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯和碳酸甲丙酯任意比例混合而成的；LiCF₃SO₃溶液浓度为0.8mol/L。

本实施例的锂离子电解液的制备方法为：将LiCF₃SO₃溶液和ZrO₂陶瓷粉体直接混合并震荡均匀，确保LiCF₃SO₃溶液在ZrO₂陶瓷粉体中均匀分散开，即得锂离子电解液。

实施例2：