[发明专利]4.2V以上高电压下不易分解的锂离子电池电解液

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池电解液。

背景技术

锂离子电池作为一种新型绿色高能电池，因具有工作电压高、比容量大、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应及对环境友好等优点，被广泛应用于移动电话、摄像机、笔记本电脑等便携式设备。随着在电动汽车、无绳电动工具及军事上的应用，对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求，而LiNiMnO₄，LiNiCoMnO₂，LiCoPO₄能够在较高的电压(大于4.2V)下发生锂离子的脱嵌反应，因此为提高锂离子电池的能量密度带来了新的希望。但是锂离子电池的电解液在高电压下容易分解，导致锂离子电池的充放电效率比较低，循环性能比较差，制约了高电压锂离子电池的进一步发展。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种在4.2V以上高电压下不易分解的锂离子电池电解液。

本发明采用的具体技术方案是：4.2V以上高电压下不易分解的锂离子电池电解液，包含一种硫酸酯衍生物，所述的硫酸酯衍生物的结构式为：或其中n＝0～8，R1～R8为H或碳链长度为1～6的烷基，所述的硫酸酯衍生物在电解液中所占的质量百分比为0.1％～10％。

所述的硫酸酯衍生物在电解液中所占的质量百分比为0.5％～10％。

本发明的有益效果是：本发明所述的电解液在高电压下的不易分解，从而提高锂离子电池的循环性能，同时对电池容量的影响较小。

附图说明

图1是两种电解液的循环性能图；

图中A为未添加高电压添加剂的电解液，其中A#-1、A#-2为A的平行样；B为添加了高电压添加剂的电解液，其中B#-1、B#-2为B的平行样。

具体实施方式

具体实施例对本发明作进一步的描述，但这些实施例不构成对本发明的任何限制。

实施例1

4.2V以上高电压下不易分解的锂离子电池电解液，包含一种硫酸酯衍生物，其结构式为：其中n＝2。所述的高电压添加剂在用于锂离子电池电解液中时，在电解液中所占的质量百分比为0.6％。电解液中的有机溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合物，其中EC、DMC和EMC的质量比为1∶1∶1。锂离子电池的电解质分别为1M的LiPF₆。记为电解液B，未加高电压添加剂的电解液记为A。

将A、B两种电解液注入到正极为LiNiMnCoO₂，负极为人造石墨的铝壳锂离子电池中(标称容量650mAh)，在3.0～4.5V电压范围内进行1C充放电循环，如图1所示，可以看出，使用A电解液的电池循环300次容量保持率30％左右，而使用B电解液的电池容量保持率达80％以上。

实施例2

4.2V以上高电压下不易分解的锂离子电池电解液，包含一种硫酸酯衍生物，其结构式为：其中n＝0～8。所述的高电压添加剂在用于锂离子电池电解液中时，在电解液中所占的质量百分比为0.6％。电解液中的有机溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合物，其中EC、DMC和EMC的质量比为1∶1∶1。锂离子电池的电解质分别为0.5M的LiBOB。

实施例3

4.2V以上高电压下不易分解的锂离子电池电解液，包含一种硫酸酯衍生物，其结构式为：其中n＝0～8。所述的高电压添加剂在用于锂离子电池电解液中时，在电解液中所占的质量百分比为0.6％。电解液中的有机溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合物，其中EC、DMC和EMC的质量比为1∶1∶1。锂离子电池的电解质分别为0.5M的LiODFB。

实施例4

4.2V以上高电压下不易分解的锂离子电池电解液，包含一种硫酸酯衍生物，其结构式为：所述的高电压添加剂在用于锂离子电池电解液中时，在电解液中所占的质量百分比为5％。电解液中的有机溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合物，其中EC、DMC和EMC的质量比为1∶1∶1。锂离子电池的电解质分别为1M的LiPF₆。将上述电解液与含有相同电解质、并且不含有硫酸酯衍生物的电解液进行电池循环性能测试。经过200圈反复循环后，含有硫酸酯衍生物的电解液的电池容量保持较好，从而可知硫酸酯衍生物可以提高锂离子电池的循环性能。

实施例5