[发明专利]一种锂离子电池电解液及其制备方法

说明书

本发明提供了一种锂离子电池电解液及其制备方法，所述电解液包括有机溶剂、锂盐及添加剂，所述添加剂为卤代碳酸乙烯酯衍生物、N，N‑二甲基全氟辛基磺酰胺丙二胺和全氟烷基磺酸酯的复配物，所述添加剂的含量占电解液的3‑5wt％。本发明提供的锂离子电池电解液中添加了卤代碳酸乙烯酯衍生物，N，N‑二甲基全氟辛基磺酰胺丙二胺与全氟烷基磺酸酯的复配物，这种复配物和本发明溶剂混合物的组合可以形成有效的SEI膜，大大提高电池在高温时的循环性能；卤代碳酸乙烯酯衍生物、N，N‑二甲基全氟辛基磺酰胺丙二胺与全氟烷基磺酸酯的复配物发挥了协同配合的作用，制备得到的电池在大电流多次循环后的容量保持率较高，即高倍率充放电的容量保持率较高。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池电解液及其制备方法。

背景技术

随着社会的不断发展，人类对能源的需求越来越大，导致的能源危机和环境问题也越来越严重。大力发展安全、高效、绿色环保的能源转化、储存技术是解决能源危机和环境问题的关键。锂离子电池以其能量密度大、输出电压高、循环寿命长无记忆效应、环境污染小等优点在各类电子产品，在电动汽车、航空航天、军事等领域中获得了广泛应用。

随着科技的进步，目前的技术水平已经不能满足对锂离子电池要求，特别是动力型锂离子电池要求即能够高倍率充放电，即大电流、短时间充放电能，又保持良好的循环性能、高低温适应性能及容量保持率。现有技术已经证明，从电解液入手改善锂离子电池的一些问题已经被证明是可行的有效途径之一，如专利CN201410162949.1公开了一种改善锰酸锂动力电池高温性能的电解液及锰酸锂动力电池，该电解液包含75wt％-88wt％的非水有机溶剂、10wt％-17wt％的锂盐、0.5wt％-6wt％的成膜添加剂、0.5wt％-5wt％的高温添加剂、0.5wt％-3wt％的表面活性剂以及0.001wt％-1wt％的稳定剂；其中，所述非水有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯或碳酸甲乙酯中的一种或几种；所述锂盐选自LiPF₆/LiFSI/LiBOB、LiPF₆/LiFSI/LiDFOB中的一种；所述成膜添加剂选自醋酸乙烯酯、碳酸乙烯酯中的一种或两种；所述高温添加剂选自甲烷二磺酸亚甲酯、甲烷二磺酸亚甲酯和对甲苯磺酸异氰酸酯的组合中的一种或两种；所述表面活性剂为含氟表面活性剂；所述稳定剂选自硫酸锂/六甲基二硅胺烷、碘化锂/六甲基二硅胺烷、硫酸锂/七甲基二硅胺烷、碘化锂/七甲基二硅胺烷中的一种，该专利虽然一定程度上解决了高温适应性问题，但可以看出若电流增大，多次充放电后其放电比容量保持率降低幅度较大，即该电解液不能满足大电流，多次充放电的需求；专利CN201710144233.2公开了一种三元材料锂离子电池电解液，所述电解液包括：锂盐，碳酸酯类化合物、添加剂及离子液体；所述锂盐的质量分数为：8.0％-13.0％；所述碳酸酯类化合物的质量分数为：50.0％-70.0％；所述添加剂的质量分数为：3.0％-7.0％；所述离子液体的质量分数为：20.0％-30.0％；所述添加剂包括：成膜添加剂和稳定性添加剂；所述三元材料包括：LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂、LiNi_0.4Co_0.2Mn_0.4O₂、LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂中的一种或几种；所述稳定性添加剂包括：六甲基二硅胺烷、七甲基二硅胺烷、亚磷酸三苯酯中的一种或几种；该电池虽然改善了多次充电后的循环性能，但其高温大电流多次循环后容量保持率仍然不能满足要求。

所以综上，亟需开发一种电解液，该电解液能够克服现有动力型锂离子电池电解液综合性能优待提升，特别是在高倍率下的电化学性能，即满足高倍率充放电，即大电流、短时间充放电能，又可以保持良好的循环性能、高温适应性能及高的容量保持率的要求。

发明内容