[发明专利]一种用于尖晶石结构锰酸锂锂离子电池的电解液

说明书

一种用于尖晶石结构锰酸锂锂离子电池的电解液，所述电解液的组成为：碳酸酯类化合物40‑70质量份、锂盐5‑10质量份、离子液体20‑30质量份以及添加剂3‑8质量份。本发明提供的电解液高温条件下不易分解，并能有效地抑制三价锰离子的杨‑泰勒效应而引起材料晶体结构的恶化，锂盐的溶解度和解离度高，能提高电子电导率并能降低固体界面膜阻抗，有利于改善尖晶石结构锰酸锂锂离子电池的电化学综合性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种尖晶石结构锰酸锂锂离子电池的电解液。

背景技术

当今社会，能源危机和环境污染共同威胁着人类社会的生存和发展，新能源的发展迫在眉睫。锂离子电池是一种新型二次充电电源，其除具有能量密度高、循环寿命长、高电压、自放电小、工作温度范围宽、无记忆效应等特性外，又具有安全、可靠且能快速充放电等优点，被广泛应用于移动通讯、数码相机、笔记本电脑等领域，且随着锂离子电池技术发展的成熟，在储能和汽车领域前景广阔，因而成为近年来新型电源技术研究的热点。同时，由于锂离子电池是绿色环保且无污染的二次电源，符合当今各国能源环保方面的发展要求，其使用量呈现爆发式增长，已超过铅酸电池、镍氢电池等。

尖晶石结构锰酸锂资源丰富、成本较低、工作电压平台高及对环境毒性小等优点，但其制备得到的尖晶石结构锰酸锂锂离子电池相关方面也存在如下缺陷：(1)在尖晶石结构锰酸锂锂离子电池工业化生产过程中向其单体注入电解液后需要搁置渗透48小时以上，才能保证注入到壳体的电解液完全渗透电极极片，电解液在电极极片中的渗透时间长，该环节生产经济性低；(2)尖晶石结构锰酸锂锂离子电池的循环性能及高温稳定性差，其影响因素之一为电解液功能性和稳定性差。针对这些缺点，各研究结构和电池生产厂家做了大量研究工作，但未能彻底解决尖晶石结构锰酸锂锂离子电池以上问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，尤其是解决现有尖晶石结构锰酸锂锂离子电池以上两点问题，提供一种渗透时间较短的用于尖晶石结构锰酸锂锂离子电池的电解液。

本发明解决其技术问题采用的技术方案为：

一种用于尖晶石结构锰酸锂锂离子电池的电解液，主要包括：锂盐，碳酸酯类化合物、添加剂及离子液体；

碳酸酯类化合物40‐70质量份；

锂盐5‐10质量份；

离子液体20‐30质量份；

添加剂3-8质量份。

所述锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、三氟甲基磺酸锂、氯化锂、碘化锂、铝酸锂、六氟砷酸锂、氟代磺酰亚胺锂中的一种或几种。

所述碳酸酯类化合物为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二丁酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸乙丁酯、含氟碳酸酯中的一种或几种。

所述含氟碳酸酯，结构如式(一)－1或式(一)－2所示：

其中，Rh为H或碳氢链基团，Rf为H(CF₂CF₂)_n1CH₂-、F(CF₂CF₂)_n2CH₂CH₂-或

CF₃CF₂CF₂O(CF(CF₃)CF₂O)_n3CF(CF₃)CH₂-，_n1、n2为正整数，_n3为非负整数。

式(一)－1中的两个Rf可以不相同。