[发明专利]匹配BTR918石墨负极的锂离子电池用非水电解液

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解液，尤其涉及一种匹配BTR918石墨负极的锂离子电池用非水电解液。

背景技术

锂离子电池因其具有工作电压高、能量密度高、环境友好、循环稳定、安全等优点，被广泛应用于笔记本电脑、手机、MP4等等各种电子设备中。但随着电子设备中电池容量的提高，人们对锂离子电池的工作电压和能量密度也提出了更高的要求。而锂离子电池的工作电压和能量密度与锂离子电池的充放电循环性能有关。目前，市面上的锂离子电池在充放电循环性能方面普遍不高，这致使锂离子电池的工作电压和能量密度不能满足要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能促使锂离子电池的充放电循环性能提高的匹配BTR918石墨负极的锂离子电池用非水电解液。

本发明所采用的技术方案是：本发明所述非水电解液包括锂盐，该非水电解液中还含有溶剂 100重量份；HFIP 1～5重量份；氟代碳酸酯类添加剂 1～10重量份；磺酸酯类添加剂 1～5重量份；所述溶剂为环状碳酸酯和/或链状碳酸酯。

进一步地，该非水电解液还包括常用锂电池电解液添加剂0～5重量份。

进一步地，所述环状碳酸酯为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯或γ-丁内酯中的至少一种。

进一步地，所述链状碳酸酯为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯或碳酸乙丙酯中的至少一种。

进一步地，所述氟代碳酸酯类添加剂为FEC、DFEC中的至少一种。

进一步地，所述磺酸内酯类添加剂为1，3-丙烯磺酸内酯、1,3丙磺酸内酯或1，4-丁烯磺酸内酯的至少一种。

进一步地，所述锂盐为LiPF₆、LiBF₄、LiC10₄、LiAsF₆、LiCF₃SO₂、LiN (CF₃S0₂)₂、LiBOB，LiDFOB、LiFSi、LiPF₄C₂0₄或LiN (C₂F₅S0₂)₂中的至少一种，锂盐在溶剂中的摩尔浓度为0.8～1.5mol/L。

进一步地，所述常用锂电池电解液添加剂为碳酸亚乙烯、乙烯基碳酸乙烯醋或1，3-丙烷磺酸内酯中的至少一种。

本发明的有益效果是：在本发明中，利用氟代酯类添加剂中的氟元素的吸电子效应，能有效提高溶剂分子在碳负极表面的还原电位，优化固体电解质界面膜，改善电解液与活性材料的相容性，进而稳定电极的电化学性能，具有较好的耐抗氧化能力，可以显著改善电池的循环性能；另外，将HFIP、氟代碳酸酯类添加剂以及磺酸酯类添加剂三种添加剂的联合使用显著改善BTR918石墨负极的相容性问题，明显改善电池常温循环性能。

具体实施方式

本发明所述非水电解液的制备过程如下：在BRAUN手套箱中配制电解液，手套箱中充满纯度为99.999%的氮气，手套箱中水分控制在≤5ppm，温度为室温。将30克碳酸乙烯酯EC和70克碳酸甲乙酯EMC混合均匀，密封，放入冰箱中待其冷却至8℃后，转移至手套箱中，然后分两批加入LiPF₆充分混合，形成锂盐摩尔浓度为1 mol/L的锂离子电池的非水电解液；在以上非水电解液中加入溶剂总质量1%的氟代碳酸乙烯酯FEC，1%六氟异丙醇HFIP，2%聚苯乙烯PS，1%的碳酸亚乙烯酯VC，均匀混合后，最终得到锂离子非水电解液。

以下以五个实施例与对比例对本发明作进一步说明。

按照上述方法，以表1所示的含量分别制备非水电解液，进而制得锂离子电池。

               表1 实施例电解液组分含量表

以表2所示含量制备对比例的电解液，进而制得锂离子电池。

                表2 对比例电解液组分含量表

对实施例和对比例制备好的锂离子电池后，对电池进行充放电循环性能测试，具体如下。

以钴酸锂为正极材料，负极采用BTR918，正负极集流体分布为铝箔和铜箔，隔膜采用陶瓷隔膜组成软包电池，分别注入实施例和对比例制得的电解液后，在手套箱中组装成软包电池，静置8小时后进行测试。