[发明专利]可在正极成膜的锂离子电池电解液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可在正极成膜的锂离子电池电解液及其制备方法，属于锂离子电池技术领域。

背景技术

锂离子电池自从商业化应用后，其以电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放电小、可快速充放电的优点而迅速发展，目前，锂离子电池已经广泛应用于手机、笔记本电脑、数码相机等电子产品，还作为动力型电池应用于电动工具、电动自行车和电动汽车上，为了使锂离子电池更好的应用于生活生产中，人们对锂离子电池的基础研究和应用研究越来越关注。

锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点，是一种优良的锂离子电池正极材料，但是其在循环过程锰酸锂中的活性离子锰离子容易析出导致锰酸锂结构的崩塌，进而导致电池的循环性能下降。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种可在正极成膜的锂离子电池电解液及其制备方法，能够在锰酸锂的表面形成一层SEI保护膜，有效的阻止锰离子的析出的添加剂，从而提高锰酸锂为正极材料锂离子电池的循环性能。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

可在正极成膜的锂离子电池电解液，其特征在于包含以下重量百分比成分：非水有机溶剂77%~86%，锂盐12%~18%和添加剂2%~5% ；所述添加剂为四乙氧基硅烷与碳酸亚乙烯酯的混合物，其重量百分比为：四乙氧基硅烷40%~60%，碳酸亚乙酯40%~60%。

进一步地，上述的可在正极成膜的锂离子电池电解液，所述非水有机溶剂为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯及碳酸乙烯酯的混合物，其重量百分比为：碳酸二甲酯15%~25%，碳酸甲乙酯35%~55%，碳酸乙烯酯20%~60% 。

更进一步地，上述的可在正极成膜的锂离子电池电解液，所述锂盐为六氟磷酸锂。

本发明可在正极成膜的锂离子电池电解液的制备方法，包括以下步骤：

1）在水分≤10ppm的手套箱中，将已经过精馏脱水纯化处理的碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯进行混合，控制重量百分比：碳酸二甲酯15%~25%，碳酸甲乙酯35%~55%，碳酸乙烯酯20%~60%；得到非水有机溶剂；

2）取上述非水有机溶剂77%~86%，装入密闭容器中在-10℃搁置4h取出；在水分≤10ppm的手套箱中，加入12%~18%的锂盐，得到电解液；

3）将2%~5%的添加剂加入上述电解液中，混合均匀，得到多功能锂离子电池电解液。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

本发明添加剂四乙氧基硅烷能够在锰酸锂的表面形成一层SEI保护膜，有效的阻止锰离子的析出，从而提高锰酸锂为正极材料锂离子电池的循环性能。

具体实施方式

可在正极成膜的锂离子电池电解液，成分：非水有机溶剂77%~86%，锂盐12%~18%和添加剂2%~5% ；添加剂为四乙氧基硅烷与碳酸亚乙烯酯的混合物，其重量百分比为：四乙氧基硅烷40%~60%，碳酸亚乙酯40%~60%。非水有机溶剂为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯及碳酸乙烯酯的混合物，其重量百分比为：碳酸二甲酯15%~25%，碳酸甲乙酯35%~55%，碳酸乙烯酯20%~60% 。锂盐为六氟磷酸锂。

可在正极成膜的锂离子电池电解液的制备工艺为：

1）在水分≤10ppm的手套箱中，将已经过精馏脱水纯化处理的碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯进行混合，控制重量百分比：碳酸二甲酯15%~25%，碳酸甲乙酯35%~55%，碳酸乙烯酯20%~60%；得到非水有机溶剂；

2）取上述非水有机溶剂77%~86%，装入密闭容器中在-10℃搁置4h取出；在水分≤10ppm的手套箱中，加入12%~18%的锂盐，得到电解液；

3）将2%~5%的添加剂加入上述电解液中，混合均匀，得到多功能锂离子电池电解液。

实施例1

在水分≤10ppm的封闭环境条件下，将33g碳酸二甲酯、34g碳酸乙烯酯、33g碳酸甲乙酯进行精制提纯混合溶剂，取上述混合溶剂77g，加入14g六氟磷酸锂（1M），搅拌均匀，加入5.8g四乙氧基硅烷再加入3.2g碳酸亚乙烯酯，搅拌30分钟得到高温锂离子电池电解液。

实施例2