[发明专利]一种高电压锂离子电池电解液、添加剂及制备方法

说明书

本发明适用于锂离子电池技术领域，提供一种高电压锂离子电池电解液、添加剂及制备方法，本电解液添加剂是一个烯酮，主要官能团是碳碳双键和羰基以及硅氧烷基，添加剂与电解液成分材料相互反应，可以在电极材料表面生成一层保护膜，这层膜能够减缓由于电池内存在的痕量水与六氟磷酸锂反应产生的氢氟酸与电极材料的反应，从而减缓电极的金属离子溶出，提升电池在高电压下的库伦效率和循环性能；从另一方面来看，电解液的电化学稳定窗口变宽，在使用过程中更难被氧化，电池的安全性能将更优秀。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种高电压锂离子电池电解液、添加剂及制备方法。

背景技术

提升锂离子电池能量密度主要有以下几种：1、提升正极材料的克容量；2、增大电池的放电窗口。锂离子电池的放电窗口主要由材料和电解液的电化学窗口综合决定。

目前，一些材料的放电截止电压已经能够达到5V以上，而相匹配的电解液却迟迟没有开发出来，所以当下增大电池放电窗口的有效方法是开发出能够承受更高电压的电解液，但是增大电池放电窗口的方法会明显提高电解液成本，而且效果提升不明显。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种高电压锂离子电池电解液、添加剂及制备方法，旨在解决现有电解液成本较高、效果不佳的技术问题。

一方面，所述高电压锂离子电池电解液添加剂的结构式如下：

其中R1～R5选自H或者给电子基。

进一步的，所述给电子基为烷基或芳环，且给电子基包含的碳原子数量为C₁～C₅。

进一步的，所述给电子基中存在H由卤素取代。

另一方面，所述高电压锂离子电池电解液的制备方法包括下述步骤：

将环状碳酸酯溶剂与链状碳酸酯溶剂按照一定质量比充分混合，得到混合溶剂；

将导电锂盐添加到所述混合溶剂中充分分散，得到分散溶液；

将所述添加剂按照一定质量分数比例添加到所述分散溶液中，然后继续充分分散后得到电解液，并密封保存于干燥箱中。

进一步的，所述环状碳酸酯溶剂与链状碳酸酯溶剂的质量比为1:(0.5～3)。

进一步的，所述分散溶液中，导电锂盐的摩尔浓度为0.5～1.5mol/L。

进一步的，所述添加剂添加量为分散溶液的0.05wt％～1.5wt％。

进一步的，所述环状碳酸酯为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、碳酸亚丁酯中的一种或多种，所述链状碳酸酯为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲基乙基酯中的一种或多种，所有碳酸酯均为卤代衍生物。

进一步的，所述导电锂盐为LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiSO₃CF₃、LiN(CF₃SO₂)₂、LiF₂BC₂O₄及LiBOB中的一种或多种。

第三方面，所述高电压锂离子电池电解液由上述制备方法制备得到，该电解液包括环状碳酸酯溶剂、链状碳酸酯溶剂、导电锂盐和添加剂。