[发明专利]苯甲酸锂的新用途

说明书

本发明涉及一种苯甲酸锂的新用途，具体是苯甲酸锂作为电极成膜添加剂在制备锂二次电池电解液中的用途。将苯甲酸锂作为成膜添加剂与导电锂盐溶于有机溶剂制备成特定配方的锂二次电池电解质，用该电解质组装成锂二次电池，能够提高电池首次充放电效率，减少不可逆容量，在循环过程中抑制电解液在高电压、高温下的副反应，同时减小界面阻抗，从而最终实现锂二次电池在高温、高电压下的电化学性能提升。

技术领域

本发明涉及锂二次电池技术领域，具体涉及一种苯甲酸锂的新用途。

背景技术

自20世纪90年代初商品化以来，锂二次电池获得了巨大的发展，在各种领域中不断地替代传统二次电池，如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等，成为化学电源领域中最具有竞争力的二次电池。与其他二次电池相比，锂二次电池具有工作电压高、循环寿命长、自放电率低、环境友好、无记忆效应等优点。锂二次电池主要由正、负极、电解液及隔膜组成，从工作原理角度看，锂二次电池是一种浓差电池，依靠锂离子在正负极材料中来回脱入和嵌出进行化学能与电能的转换。而电解液是锂二次电池的关键材料之一，电解液在电池的内部正、负极之间起到传递锂离子的作用，是锂二次电池获得高能量、长循环、大倍率和安全等优点的保证。在有机溶剂型锂离子电池电解液中，主要是有两个部分组成：有机溶剂以及电解质锂盐，此外，为了提升电解液的某种性能，可以往电解液中添加少量的添加剂。有机溶剂通常为环状酯(如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯)和链状酯(如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯)的混合物；锂盐一般采用已经商业化的六氟磷酸锂为导电盐；而添加剂的种类繁多，根据添加剂在电解液中起的作用不同可分为：成膜添加剂、过充保护添加剂、导电添加剂和阻燃添加剂等。无论哪种添加剂，它在电解液中所占的比例很小，但是由于功能明显而被广泛地研究开发。

成膜添加剂可分为负极成膜添加剂和正极成膜添加剂，负极成膜添加剂是指有参与锂离子电池在充放电过程中在负极材料表面形成的固体电解质界面膜(SEI膜)的添加剂。SEI膜的成膜机理为：添加剂会先于电解液中的溶剂化锂离子参与嵌层或还原，而生成的SEI膜会阻止电解液中的溶剂化锂离子在电极上进行嵌层或者还原，降低了电极与锂离子的反应损耗，使得电池体系保持稳定良好的脱嵌锂环境，进而使电池保持稳定的充放电性能，而且SEI膜不溶于有机溶剂，在负极材料表面形成一层保护层，阻止电极与电解液的反应。同理，正极成膜添加剂则会在锂离子在正极进行脱出或嵌入时优先发生氧化反应，其反应产物会在正极材料表面形成可以保证锂离子正常脱嵌的钝化层(CEI)，提高锂二次电池的电化学性能。

采用含有传统成膜添加剂的电解液(例如碳酸酯类电解液)组装成的锂二次电池在高压、高温下电化学性能欠佳。例如：在电压达到4.35V或以上时发生电解液的氧化分解，其分解产物在电极表面的堆积使得锂二次电池在高压下循环性能的衰减；在作业温度高于常温(例如45℃)时容量保持率低。

因此，亟待探索一种新的成膜添加剂应用于锂二次电池电解液以便锂二次电池在高温、高压时具有良好的电化学性能。

发明内容

基于此，本发明主要提供一种苯甲酸锂作为电极成膜添加剂在制备锂二次电池电解液中的用途。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的主要目的是提供一种苯甲酸锂作为电极成膜添加剂在制备锂二次电池电解液中的用途。

本发明的另一目的是提供一种锂二次电池电解液，所述电解液的溶剂为有机溶剂，所述电解液的溶质含有导电锂盐和电极成膜锂盐，所述电极成膜锂盐为苯甲酸锂。

在其中一个实施例中，所述苯甲酸锂在所述电解液中的质量百分含量为0.5％-2.0％。

在其中一个实施例中，所述苯甲酸锂在所述电解液中的质量百分含量为0.5％-0.8％。

在其中一个实施例中，所述苯甲酸锂在所述电解液中的质量百分含量为0.5％。

在其中一个实施例中，所述苯甲酸锂在所述电解液中的质量百分含量为1.8％-2.0％。