[发明专利]一种锂电池电解液的配制方法

说明书

本发明公开了一种锂电池电解液的配制方法，包括以下步骤：S1：选用合适的氯化引发体系，合成制备纯度较高的一氯代碳酸乙烯酯；S2：以一氯代碳酸乙烯酯和亲和性强的氟化试剂进行氟化反应，得到氟代碳酸乙烯酯后，并依次经过精馏、离子柱分离和分子筛纯化；S3：氟代碳酸乙烯酯在石墨负极表面发生电化学还原反应，形成较厚、阻抗较大的SEI膜，得到产品A；S4：以一氯代碳酸乙烯酯为原料，三乙胺为脱氯剂，合成碳酸亚乙烯酯，并依次经过精馏、离子柱分离和分子筛纯化；S5：碳酸亚乙烯酯可以在碳负极表面发生自由基聚合反应。本发明设计合理，配制方法简单，转化率高，既可以提高电池容量又可以改善电池的安全性能，成本低，安全环保。

技术领域

本发明涉及锂电池生产技术领域，尤其涉及一种锂电池电解液的配制方法。

背景技术

VC（碳酸亚乙烯酯）又称1,3-二氧杂环戊烯-2-酮，无色透明液体。其可以作为一种锂离子电池新型有机成膜添加剂与过充保护添加剂，还可以作为制备聚碳酸乙烯酯的单体。

FEC（氟代碳酸乙烯酯）又称4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮，是一种重要的锂离子电池电解液添加剂，能形成结构紧密的SEI膜，且不会增加电解液阻抗，能阻止电解液的进一步分解，提高锂电池电解液的低温性能。

VC和FEC作为锂离子电池电解液的重要添加剂既可以提高电池容量又可以改善电池的安全性能。它们是目前锂电池电解液添加剂的宠儿。

自从日本索尼公司1991年推出第一颗锂离子电池，由于其质量比一般电池轻、体积小，而且比能量高、工作电压高、无记忆效应以及自放电小、环境污染小、循环寿命长等一系列卓越的优点使得锂离子电池进入了飞速的发展时期。锂离子电池被广泛的应用于笔记本电脑、照相机、手机等数码产品。目前锂离子电池的使用正向着电动自行车及电动汽车等更为广阔范围的方向迈进。

目前提升电池能量密度的方法：一种是采用较高容量的材料，例如采用硅或一些合金材料，但目前这类材料对电解液相容性非常差，循环性能很难保证。另一种是提高传统正极材料的充电截止电压，例如将钴酸锂电池充电电压提升至4.35V或4.4V；但提高正极活性材料充电截止电位会提高其氧化活性，当锂电池面临环境温度升高持续放电发热等高温状态时，更加速了活性材料和电解液的反应，进而引起爆炸。因此开发电极/电解液界面相容性，耐氧化性强，浸润性好的电解液迫在眉睫。碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯在锂离子电池领域具有良好的发展前景，特别是当今低碳生活背景的前提下，开发和应用VC和FEC势在必行。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种锂电池电解液的配制方法。

一种锂电池电解液的配制方法，包括以下步骤：

S1：选用合适的氯化引发体系，合成制备纯度较高的一氯代碳酸乙烯酯；

S2：以一氯代碳酸乙烯酯和亲和性强的氟化试剂进行氟化反应，得到氟代碳酸乙烯酯后，并依次经过精馏、离子柱分离和分子筛纯化；

S3：氟代碳酸乙烯酯在石墨负极表面发生电化学还原反应，形成较厚、阻抗较大的SEI膜，得到产品A；

S4：以一氯代碳酸乙烯酯为原料，三乙胺为脱氯剂，合成碳酸亚乙烯酯，并依次经过精馏、离子柱分离和分子筛纯化；

S5：碳酸亚乙烯酯可以在碳负极表面发生自由基聚合反应，生成聚烷基碳酸酯类化合物，得到产品B；

S6：利用合成反应中的产品A和产品B制备含氟锂电池电解液。