[发明专利]一种锂电池电解液添加剂

说明书

本发明涉及一种锂电池电解液添加剂的制备方法。所述锂离子电解液添加剂包括：锂盐、短链醚溶剂、含氟反应气体。所述锂离子电池包括：正负极片、隔膜，以及上述锂离子电池电解液添加剂。经过部分氟化后的电解液添加剂有效的降低了锂电池原短链醚溶剂作为电解液添加剂时的阻抗，并且具有较好的电化学窗口，提升了电池性能。

技术领域

本发明涉及一种经部分氟化后的醚类电解液添加剂，可以作为锂电池的电解液添加剂。

背景技术

锂离子电池具有显著的特征，如高工作电压、高能量密度、长寿命、没有记忆效应、快速充电放电和低污染，是便携式电子设备和新能源汽车的理想电源。其中电解液是锂离子电池的重要组成部分，对于提高锂离子电池的性能起着重要的作用。

锂电池的电解液添加剂主要分为氟代碳酸脂、氟代烷基醚、氟代磷腈衍生物和氟代磷酸酯和氟代醚类五类。由于氟元素具有强烈的吸电子效应，有利于提高溶剂分子在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间的相容性，进而稳定电极的电化学性能。同时有机氟化物都是闪点很高或是无闪点的有机溶剂，且这种有机溶剂形成电解液时，其分子的含氢量会降低，从而降低可燃性，提高电池的安全性。因此设计了一种氟代醚类电解液添加剂，可以在提高锂电池安全性的同时提高锂电池的使用性能。

发明内容

基于以上背景，本发明提供一种性能稳定、安全的锂电池电解液添加剂。

本发明的方案是：

制备一种电解液添加剂，其中包括锂盐、反应气体和反应试剂。

本发明的实例中，所述锂盐可以是LiBF₄、LiBOB、LiPF₆、LiTFSI、LiClO₄、LiFSI、LiBETI、LiNO₃、LiSCN、LiTf、IiB(CN)₄、LiDCTA、LiTDI等。

其中锂盐占电解液添加剂总质量的10％-20％。

本发明的实例中，所选的反应气体可以为氟气、六氟丙烯等气体。

本发明的实例中，所选的反应试剂可以为一缩二乙二醇、二乙二醇二甲醚、乙二醇、丙三醇、乙二醇二甲醚等。

本发明的实例中，所述反应试剂和氢氧化钾的摩尔比为1∶0.5-1。

本发明的实例中，反应温度为50-90℃、反应时间为6-12h。

本发明的一种部分氟化醚的制备方法，可以让氟化醚溶解于许多非氟有机溶剂中。并且可以提高锂电池安全性以及锂电池电性能的效果。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制。

下面实施例中测试标准如下：

采用BrukerVector22傅里叶变换红外光谱仪对所制备的氟代醚进行红外表征；

使用Zennium电化学工作站测量氟化前一缩二乙二醇作为电解液添加剂和氟化后的电解液添加剂的阻抗测量，输入信号幅度为20mV，频率范围为200mHZ-200KHZ；

使用Zennium电化学工作站测量不同温度对氟化醚电解液添加剂阻抗的影响；

使用Zennium电化学工作站测量在室温下利用循环伏安法CV来测定电解液添加剂的电化学稳定性，包括电化学窗口和电化学循环稳定性。测量在200mV/s的扫描速率下循环测量20圈。

实施例1：

(1)将10g一缩二乙二醇和2.644g氢氧化钾和10ml乙腈溶剂加入单口烧瓶中。