CN103715457A - 锂离子二次电池电解液添加剂以及采用该添加剂的电解液 - Google Patents

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徐斌
王超
颜果春
齐爱
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Abstract

锂离子二次电池电解液添加剂以及采用该添加剂的电解液，它涉及电池电解液中添加剂技术领域。它的非水电解液添加剂由二甲基乙酰胺组成，与非水电解液混合；所述的二甲基乙酰胺加入量与非水电解液按重量分数之比为1-5：100。非水电解液主要由碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯组成，其重量分数配方比为：DMC/EMC/EC=1/1/1，锂盐为LiPF6，重量分数为12%，通用添加剂为1份碳酸亚乙烯酯，它们共同组成非水电解液。它可不同程度的提高电解液的电导率，可有效提高电解液的锂离子二次电池的倍率及循环性能。

Description

锂离子二次电池电解液添加剂以及采用该添加剂的电解液
技术领域
本发明涉及电池电解液中添加剂技术领域，具体涉及一种锂离子二次电池电解液添加剂以及采用该添加剂的电解液。
背景技术
锂离子二次电池是目前应用最广泛的化学电源，因其能量密度大，工作电压高，循环寿命长，环境友好的特点，被广泛用于手机，笔记本电脑等电子设备之中。
锂离子二次电池电解液是锂离子二次电池的重要组成部分，在锂离子电池中承担着正负极之间锂离子的传递作用，它对电池的容量，工作温度范围，循环效率以及安全性能等至关重要。锂离子二次电池电解液一般由高纯有机溶剂、电解质锂盐以及相应的添加剂组成。高纯有机溶剂和必要添加剂构成的溶剂一般由高介电常数有机溶剂、低粘度有机溶剂以及添加剂按不同比例混合组成，是电解液的主体部分，与电解液的性能密切相关。锂盐关系着电解液的离子电导率以及SEI膜的形成。
锂离子二次电池电解液电导率是电解液至关重要的参数之一。它决定了电池的内阻和倍率性能。提高电解液电导率，可以有效提高锂离子二次电池的倍率性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种锂离子二次电池电解液添加剂以及采用该添加剂的电解液，它可不同程度的提高电解液的电导率，可有效提高电解液的锂离子二次电池的倍率及循环性能。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它的非水电解液添加剂由二甲基乙酰胺（DMAC）组成，与非水电解液混合；所述的二甲基乙酰胺加入量与非水电解液按重量分数之比为1-5：100。
本发明的非水电解液主要由碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯（EMC）、碳酸乙烯酯（EC）组成，其重量分数配方比为：DMC/EMC/EC=1/1/1，锂盐为LiPF6，重量分数为12%，通用添加剂为1份碳酸亚乙烯酯（VC），它们共同组成非水电解液；添加剂为二甲基乙酰胺（DMAC），其相对非水电解液的重量分数比为0.01-0.05，按照所述的比例加入到非水电解液中，配成电池的电解液。
本发明具有以下有益效果：
1、组分配比合理，运用于锂离子二次电池，可以在石墨类电极材料表面形成一层有效、致密和稳定的固体电解质相界面膜，以阻止有机溶剂和溶剂化锂离子的共嵌入，从而大大提高本发明电解液的锂离子二次电池的容量、循环性能和倍率性能。
2、使用二甲基乙酰胺作为添加剂，提高了非水电解液电导率。
3、有效提高锂离子二次电池的倍率性能。
具体实施方式：
本具体实施方式采用以下技术方案：它的非水电解液添加剂由二甲基乙酰胺（DMAC）组成，与非水电解液混合；所述的二甲基乙酰胺加入量与非水电解液按重量分数之比为1-5：100。
本具体实施方式的非水电解液主要由碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯（EMC）、碳酸乙烯酯（EC）组成，其重量分数配方比为：DMC/EMC/EC=1/1/1，锂盐为LiPF6，重量分数为12%，通用添加剂为1份碳酸亚乙烯酯（VC），它们共同组成非水电解液；添加剂为二甲基乙酰胺（DMAC），其相对非水电解液的重量分数比为0.01-0.05，按照所述的比例加入到非水电解液中，配成电池的电解液。
本具体实施方式具有以下有益效果：
1、组分配比合理，运用于锂离子二次电池，可以在石墨类电极材料表面形成一层有效、致密和稳定的固体电解质相界面膜，以阻止有机溶剂和溶剂化锂离子的共嵌入，从而大大提高本发明电解液的锂离子二次电池的容量、循环性能和倍率性能。
2、使用二甲基乙酰胺作为添加剂，提高了非水电解液电导率。
3、有效提高锂离子二次电池的倍率性能。
实施例：
参看表1，将电解液样品分为6份，分别编号1、2、3、4、5和6六个样品组，其中样品1电解液样品加入占总电解液重量分数为1的添加剂，其中样品2电解液样品加入占总电解液重量分数为2的添加剂，其中样品3电解液样品加入占总电解液重量分数为3的添加剂，其中样品4电解液样品加入占总电解液重量分数为4的添加剂，其中样品5电解液样品加入占总电解液重量分数为5的添加剂，样品6电解液样品作为空白观察组不添加DMAC，然后进行电导率的对比，表1:
样品组 电导率(ms/cm)
样品1 10.63
样品2 10.74
样品3 10.83
样品4 10.99
样品5 11.1
样品6 10.44
由表1可以看出，比较不同添加剂添加量的样品电解液电导率，未添加DMAC添加剂的样品6电解液样品电导率为10.44，随着DMAC添加量的增加，样品电解液的电导率增加，在添加剂重量分数为0.01-0.05范围内，添加剂含量越多，电导率增加效果越明显。因此，这种添加剂的使用，可以有效提高电池电解液的电导率以及使用本发明电解液的电池的倍率性能。
以上对本发明的较佳实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认定用于限定本发明的实施范围、凡依本发明申请范围所做的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.锂离子二次电池电解液添加剂以及采用该添加剂的电解液，其特征在于它的非水电解液添加剂由二甲基乙酰胺组成，与非水电解液混合；所述的二甲基乙酰胺加入量与非水电解液按重量分数之比为1-5：100。
2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池电解液添加剂以及采用该添加剂的电解液，其特征在于非水电解液主要由碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯组成，其重量分数配方比为：DMC/EMC/EC=1/1/1，锂盐为LiPF6，重量分数为12%，通用添加剂为1份碳酸亚乙烯酯，它们共同组成非水电解液；添加剂为二甲基乙酰胺，其相对非水电解液的重量分数比为0.01-0.05，按照所述的比例加入到非水电解液中，配成电池的电解液。
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