[发明专利]一种改善锂离子电池高温性能的电解液及其制备工艺在审
申请号: | 201910664237.2 | 申请日: | 2019-07-23 |
公开(公告)号: | CN110233293A | 公开(公告)日: | 2019-09-13 |
发明(设计)人: | 余霖芳;罗子填 | 申请(专利权)人: | 河源市聚芯源科技有限公司 |
主分类号: | H01M10/0567 | 分类号: | H01M10/0567;H01M10/0568;H01M10/0569;H01M10/0525 |
代理公司: | 广州胜沃园专利代理有限公司 44416 | 代理人: | 徐翔 |
地址: | 517000 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 锂离子电池 高温性能 电解液 制备工艺 材料技术领域 复合有机溶剂 充放电性能 电解液制备 复合添加剂 锂盐电解质 充电效率 高温环境 纳米微粒 有效缓解 可逆性 下电池 循环性 锂离子 内阻 应用 | ||
本发明属于锂离子材料技术领域,具体涉及改善锂离子电池高温性能的电解液及其制备工艺。本发明提供的改善锂离子电池高温性能的电解液,包括复合有机溶剂、复合添加剂、锂盐电解质纳米微粒,本发明提供的改善锂离子电池高温性能的电解液内阻较小,提高充电效率,能够有效缓解高温环境下电池不稳定、循环性和可逆性容量不理想的问题,不仅如此,通过使用本发明提供的电解液制备的锂离子电池,还改善了锂离子电池在低温下充放电性能、安全性和能量密度较低的状况,具有良好的应用前景。
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域,具体涉及一种改善锂离子电池高温性能的电解液及其制备工艺。
背景技术
锂离子电池由于具备能量密度大、输出功率高、循环寿命长和环境污染小等优点被广泛应用于电动汽车及消费类电子产品中,而电解液作为电池中离子传输的介质,在锂离子电池中扮演着十分重要的角色。然而,让其作为动力电池,对锂离子电池要求需要进一步提高。目前,锂离子电池中使用最多的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、以及磷酸铁锂等。随着研究发现以尖晶石锰酸锂作为正极材料的锂离子动力电池不但安全性好,而且具有很好的大电流放电特性,电池的循环寿命也比较长,因此,锰酸锂作为正极活性物质的锂离子电池是目前最具竞争力的动力电池之一。然而,锰酸锂的高温循环性能及其可逆容量并不理想,限制了其在多方面的应用。要实现大规模的工业化,如作为电动汽车的动力电池,必须克服其高温环境下的稳定性、容量衰减快的缺点。
中国专利申请CN201610170292.2A的发明专利公开了公开一种能够兼顾电池高温循环性能和低温循环性能的锂离子电池非水电解液,以及使用该电解液的锂离子电池。所述电解液,包含非水溶剂、添加剂和如下通式所示的锂盐:
式中,R1和R2为卤族元素中的一种。该发明通过改变锂离子电池电解液中的锂盐和添加一定量的成膜添加剂,使得电池在循环过程中的阻抗减小,但是电池的高低温循环性能和稳定性并没有得到很大改善,电池耐用性不佳。
因此,提供一种能够有效改善电池高低温循环性能、稳定性能及可逆容量的电解液是本领域亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术中的不足,本发明的目的在于提供一种改善锂离子电池高温性能的电解液及其制备工艺。本发明提供的改善锂离子电池高温性能的电解液内阻较小,提高充电效率,并且还能有效缓解高温环境下电池不稳定、循环性和可逆性容量不理想的问题,不仅如此,通过使用本发明提供的电解液制备的锂离子电池,还改善了锂离子电池在低温下充放电性能、安全性和能量密度较低的状况,具有良好的应用前景。
本发明的技术方案如下:
一种改善锂离子电池高温性能的电解液,包括复合有机溶剂、复合添加剂、锂盐电解质纳米微粒。
进一步的,所述复合有机溶剂包括碳酸酯溶剂,所述碳酸酯溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲丙酯中的任意两种,所述复合有机溶剂中的碳酸酯溶剂占电解液总质量的20%~55%。
进一步的,所述复合有机溶剂还包括羧酸酯溶剂,所述羧酸酯溶剂为γ-丁内酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯中任意一种,所述羧酸酯溶剂占电解液总质量的15%~29%。
进一步的,所述复合添加剂包括4,4-二氨基二苯硫醚、4,4-甲基亚氨基二苯硫醚、碳酸亚乙烯酯、N,N-二甲基三氟乙酰胺、丁二腈、1,3-丙磺酸内酯中的两种及两种以上组分,所述复合添加剂占电解液总质量的12%~21%。
进一步的,所述锂盐电解质纳米微粒包括六氟磷酸锂纳米微粒、四氟磷酸锂纳米微粒、五氟苯基酰亚胺锂纳米微粒、三氟甲基磺酸锂纳米微粒、二草酸硼酸锂纳米微粒中的两种及两种以上组分,所述锂盐电解质纳米微粒占电解液总质量的18%~30%。
进一步的,所述锂盐电解质纳米微粒通过化学气相沉积法制备而成。
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