[发明专利]一种用于高电压锂离子电池的电解液

说明书

本发明公开了一种用于高电压锂离子电池的电解液，涉及锂离子电池技术领域，所述电解液按质量百分比计，包括以下组分：碳酸酯有机溶剂83‑90％、锂盐9‑13％、添加剂0.5‑4％；所述添加剂为吡咯衍生物和磷酸酯类的混合物。本发明的电解液中添加有吡啶衍生物和磷酸酯类组成的二元混合添加剂，其中磷酸酯类能够很好的改善正极/电解液界面的性质，特别是高电压正极材料，同时还能提高电池的高温储存性能；该添加剂能够提高电池能量密度，抑制电解液在电极表面的氧化反应，且其添加量为0.5‑4％，用量较低，在满足高电压的需求的基础上，可以有效降低电池的制造成本，添加有该添加剂的电解液的使用能够提高高电压电池的循环性能和高温性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种用于高电压锂离子电池的电解液。

背景技术

锂离子二次电池凭借工作电压高、循环寿命长及充放电速度快等优势逐步建立了广大的市场，在小型电子产品如手机、电脑、电动工具等领域有着重要的作用。电动汽车和储能领域也逐步发展起来，要求电池可以提供更高的能量密度，而通过提高电池的工作电压是提升电池能量密度的有效途径之一。

目前已经报道了很多高电压正极材料，如磷酸钴锂、镍锰酸锂、富锂过渡金属氧化物等可以实现4.5V以上电压充放电循环。但是，目前产业化的电解液无法满足高电压电池的要求。较成熟的以碳酸酯类为溶剂的电解液在4.5V以上即会被氧化分解，进而破坏电池中充放电化学体系，导致电池寿命严重缩短。动力电池的发展，迫切需要开发适用于高电压的电解液。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种用于高电压锂离子电池的电解液，其中添加的吡咯衍生物和磷酸酯类的二元混合添加剂，能够在提高电池能量密度的同时，抑制电解液在电极表面的氧化反应，推进高电压锂离子电池的商业化应用。

本发明提出了一种用于高电压锂离子电池的电解液，所述电解液按质量百分比计，包括以下组分：碳酸酯有机溶剂83-90％、锂盐9-13％、添加剂0.5-4％；所述添加剂为吡咯衍生物和磷酸酯类的混合物。

优选地，所述碳酸酯有机溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、烯丙基甲基碳酸酯、碳酸丁烯酯中的至少一种和碳酸乙烯酯组成的混合溶剂。

优选地，所述碳酸乙烯酯占碳酸酯有机溶剂总质量的20-40％。

优选地，所述锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂中的至少一种。

优选地，所述添加剂中吡咯衍生物和磷酸酯类的质量比为0.1-5：0.1-5。

优选地，所述吡咯衍生物为苯基吡咯、N-甲基吡咯、2-吡咯甲醛、吡咯-2-腈中的任一种。

优选地，所述磷酸脂类为2-乙氧基-1,3,2亚萘基磷酸酯、1,1,1,3,3,3-六氟磷酸酯、三氟乙氧基-1,3,2亚萘基磷酸酯、五氟丙氧基-1,3,2亚萘基磷酸酯中的任一种。

有益效果：本发明提出了一种用于高电压锂离子电池的电解液，添加有吡啶衍生物和磷酸酯类组成的二元混合添加剂，其中磷酸酯类能够很好的改善正极/电解液界面的性质，特别是高电压正极材料，同时还能提高电池的高温储存性能；该添加剂能够提高电池能量密度，抑制电解液在电极表面的氧化反应，且其添加量为0.5-4％，用量较低，在满足高电压的需求的基础上，可以有效降低电池的制造成本，添加有该添加剂的电解液的使用能够提高高电压电池的循环性能和高温性能。

附图说明

图1为本发明中实施例6-7和对比例中电解液的线性扫描伏安曲线，其中a曲线为对比例，b曲线为实施例6，c曲线为实施例7。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1