[发明专利]一种用于非水电解液的稳定剂及含有该稳定剂的非水电解液

说明书

技术领域

本发明涉及电池用的电解液，具体地说，涉及一种非水电解液，以及用于这种非水电解液的稳定剂，这种非水电解液可用于锂离子电池。

背景技术

锂离子电池自诞生并被商品化以来，由于其优越的性能，已被广泛应用于笔记本电脑、手机、数码相机、mp3播放器等小型电子设备及医疗器械，作为驱动电源。

非水电解液作为锂离子电池的重要组成部分，其稳定的性能是锂离子电池正常工作的保证。

锂离子电池中的固体电解质界面膜(solid electrolyte interface，简称SEI膜)对锂离子电池的容量、循环稳定行和安全性起着非常重要的作用。但由于锂离子电池非水电解液中存在少量的水，而电解质锂盐尤其是六氟磷酸锂(LiPF₆)具有很高的反应活性，容易与溶剂中微量的水反应，不仅导致电解质锂盐的分解，而且会生成能够破坏固体电解质界面膜的酸(如氟化氢(HF))。另外，LiPF₆的热稳定性较差，在≥30℃的温度下分解而产生氟化氢(HF)，所以在高温下，非水电解液中酸(如HF)的含量也会上升。

另一方面，锂离子电池非水电解液含有很多种容易被空气或其他氧化剂氧化的有机溶剂、无机添加剂和锂盐，这些有机溶剂、无机添加剂以及锂盐被氧化后，直接影响到非水电解液的性质，降低了电池的容量、循环寿命、高低温性能、防过充性能和倍率放电等性能，并导致非水电解液明显变色。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于非水电解液的稳定剂及含有该稳定剂的非水电解液，这种稳定剂能够防止非水电解液酸度过高并防止非水电解液被氧化变色，使非水电解液保持稳定。采用的技术方案如下：

一种含有稳定剂的非水电解液，其特征在于所述非水电解液含有：有机溶剂85～90％(重量)，锂盐8～14％(重量)，稳定剂0.1～5％(重量)；

所述稳定剂由亚磷酸酯类化合物和胺类化合物组成；

所述亚磷酸酯类化合物是通式(1)或(2)表示的化合物中的一种或其中多种的混合物：

其中R₁、R₂、R₃为C₁～C₁₅烷基、芳香基或氢原子，但R₁、R₂和R₃不能同时为氢原子；

其中R₄、R₅、R₇、R₈为C₁～C₁₅烷基、芳香基或氢原子，但R₄、R₅、R₇和R₈不能同时为氢原子；R₆为C₁～C₁₅的亚烷基或其衍生物(例如醇类、酸类等)；

所述胺类化合物是通式(3)表示的化合物中的一种或其中多种的混合物：

其中R₉、R₁₀、R₁₁为C₁～C₁₀烷基、硅烷基、芳香基或氢原子，但R₉、R₁₀和R₁₁不能同时为氢原子。

优选上述稳定剂的组成为：亚磷酸酯类化合物10～90％(重量)，胺类化合物10～90％(重量)。

通式(1)中，R₁、R₂、R₃可以相同，也可以不同；通式(2)中，R₄、R₅、R₇和R₈可以相同，也可以不同；通式(3)中，R₉、R₁₀和R₁₁可以相同，也可以不同。

优选上述硅烷基是通式(4)表示的基团中的一种：