CN107732303A - 锂离子电池电解液添加剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种锂离子电池电解液添加剂，包括：环状碳酸酯溶剂、二甲基乙酰胺、碳酸二甲酯、碳酸亚乙烯酯、柠檬酸钠、二乙醇胺、四丁基溴化铵、二氟二草酸磷酸锂。本发明的技术方案通过合理的配比以及各组分能够提高电解液的充放电循环性能，防止电解液在高电压下的电池正极表面氧化分解和正极材料形貌改变、结构坍塌等问题，延长电池的使用寿命。

Description

锂离子电池电解液添加剂
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池电解液添加剂。
背景技术
锂离子电池作为一种新型绿色高能电池，因具有工作电压高、比容量大、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应及对环境友好等优点，被广泛应用于移动电话、摄像机、笔记本电脑等便携式设备。但是现有锂离子电池的碳酸酯类电解液的充放电循环性能较低，电解液在高电压下容易在电池正极表面氧化分解的，电解液自身的氧化分解反应同时也会促使正极材料形貌改变、结构坍塌等恶性反应，电池的使用寿命较低。
发明内容
鉴于现有技术所存在的问题，本发明提供一种锂离子电池电解液添加剂及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案如下：一种锂离子电池电解液添加剂，包括以下重量份的组分：环状碳酸酯溶剂60～80重量份、二甲基乙酰胺20～35重量份、碳酸二甲酯15～20重量份、碳酸亚乙烯酯15～20重量份、柠檬酸钠10～15重量份、二乙醇胺5～10重量份、四丁基溴化铵1～5重量份、二氟二草酸磷酸锂1～5重量份。
根据本发明提供的锂离子电池电解液添加剂及其制备方法，发明人前期进行了大量的组分以及用量的筛选实验，意外的发现，本发明的技术方案通过合理的配比以及各组分能够提高电解液的充放电循环性能，防止电解液在高电压下的电池正极表面氧化分解和正极材料形貌改变、结构坍塌等问题， 延长电池的使用寿命。
另外，根据本发明上述实施例的锂离子电池电解液添加剂及其制备方法，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个示例，所述环状碳酸酯溶剂为60重量份，所述二甲基乙酰胺为20重量份，所述碳酸二甲酯为15重量份，所述碳酸亚乙烯酯为15重量份，所述柠檬酸钠为10重量份，所述二乙醇胺为5重量份，所述四丁基溴化铵为1重量份，所述二氟二草酸磷酸锂为1重量份。
根据本发明的一个示例，所述环状碳酸酯溶剂为67重量份，所述二甲基乙酰胺为25重量份，所述碳酸二甲酯为16重量份，所述碳酸亚乙烯酯为16重量份，所述柠檬酸钠为12重量份，所述二乙醇胺为6重量份，所述四丁基溴化铵为2重量份，所述二氟二草酸磷酸锂为2重量份。
根据本发明的一个示例，所述环状碳酸酯溶剂为73重量份，所述二甲基乙酰胺为30重量份，所述碳酸二甲酯为18重量份，所述碳酸亚乙烯酯为18重量份，所述柠檬酸钠为13重量份，所述二乙醇胺为8重量份，所述四丁基溴化铵为3重量份，所述二氟二草酸磷酸锂为3重量份。
根据本发明的一个示例，所述环状碳酸酯溶剂为80重量份，所述二甲基乙酰胺为35重量份，所述碳酸二甲酯为20重量份，所述碳酸亚乙烯酯为20重量份，所述柠檬酸钠为15重量份，所述二乙醇胺为10重量份，所述四丁基溴化铵为5重量份，所述二氟二草酸磷酸锂为5重量份。
根据本发明的一个示例，所述锂离子电池电解液添加剂的质量为电解液质量的1.2～3.0％。
以上附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
实施例一
一种锂离子电池电解液添加剂，包括以下重量份的组分：环状碳酸酯溶剂为60重量份，二甲基乙酰胺为20重量份，碳酸二甲酯为15重量份，碳酸亚乙烯酯为15重量份，柠檬酸钠为10重量份，二乙醇胺为5重量份，四丁基溴化铵为1重量份，二氟二草酸磷酸锂为1重量份。具体的，所述锂离子电池电解液添加剂的质量为电解液质量的1.2～3.0％。
实施例二
一种锂离子电池电解液添加剂，包括以下重量份的组分：环状碳酸酯溶剂为67重量份，二甲基乙酰胺为25重量份，碳酸二甲酯为16重量份，碳酸亚乙烯酯为16重量份，柠檬酸钠为12重量份，二乙醇胺为6重量份，四丁基溴化铵为2重量份，二氟二草酸磷酸锂为2重量份。具体的，所述锂离子电池电解液添加剂的质量为电解液质量的1.2～3.0％。
实施例三
一种锂离子电池电解液添加剂，包括以下重量份的组分：环状碳酸酯溶剂为73重量份，二甲基乙酰胺为30重量份，碳酸二甲酯为18重量份，碳酸亚乙烯酯为18重量份，柠檬酸钠为13重量份，二乙醇胺为8重量份，四丁基溴化铵为3重量份，二氟二草酸磷酸锂为3重量份。具体的，所述锂离子电池电解液添加剂的质量为电解液质量的1.2～3.0％。
实施例四
一种锂离子电池电解液添加剂，包括以下重量份的组分：环状碳酸酯溶剂为80重量份，二甲基乙酰胺为35重量份，碳酸二甲酯为20重量份，碳酸亚乙烯酯为20重量份，柠檬酸钠为15重量份，二乙醇胺为10重量份，四丁基溴化铵为5重量份，二氟二草酸磷酸锂为5重量份。具体的，所述锂离子电池电解液添加剂的质量为电解液质量的1.2～3.0％。
对比例一
不采用二甲基乙酰胺，其余成分与实施例一相同。
对比例二
不采用碳酸二甲酯，其余成分与实施例一相同。
效果测试
将本发明的锂离子电池电解液添加剂及其制备方法的各个实施例和对比例的充放电循环性能提升率(即单位时间充放电量)和使用寿命延长率进行比较。测试结果如下表：
充放电循环性能提升率 使用寿命延长率
实施例一 20.5 15.7
实施例二 21.2 16.1
实施例三 22.7 15.9
实施例四 22.9 17.2
对比例一 10.4 5.4
对比例二 11.3 3.1
结合上述数据可知，本发明的技术方案通过合理的配比以及各组分能够提高电解液的充放电循环性能，延长电池的使用寿命。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种锂离子电池电解液添加剂，其特征在于，包括以下重量份的组分：环状碳酸酯溶剂60～80重量份、二甲基乙酰胺20～35重量份、碳酸二甲酯15～20重量份、碳酸亚乙烯酯15～20重量份、柠檬酸钠10～15重量份、二乙醇胺5～10重量份、四丁基溴化铵1～5重量份、二氟二草酸磷酸锂1～5重量份。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液添加剂，其特征在于，所述环状碳酸酯溶剂为60重量份，所述二甲基乙酰胺为20重量份，所述碳酸二甲酯为15重量份，所述碳酸亚乙烯酯为15重量份，所述柠檬酸钠为10重量份，所述二乙醇胺为5重量份，所述四丁基溴化铵为1重量份，所述二氟二草酸磷酸锂为1重量份。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液添加剂，其特征在于，所述环状碳酸酯溶剂为67重量份，所述二甲基乙酰胺为25重量份，所述碳酸二甲酯为16重量份，所述碳酸亚乙烯酯为16重量份，所述柠檬酸钠为12重量份，所述二乙醇胺为6重量份，所述四丁基溴化铵为2重量份，所述二氟二草酸磷酸锂为2重量份。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液添加剂，其特征在于，所述环状碳酸酯溶剂为73重量份，所述二甲基乙酰胺为30重量份，所述碳酸二甲酯为18重量份，所述碳酸亚乙烯酯为18重量份，所述柠檬酸钠为13重量份，所述二乙醇胺为8重量份，所述四丁基溴化铵为3重量份，所述二氟二草酸磷酸锂为3重量份。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液添加剂，其特征在于，所述环状碳酸酯溶剂为80重量份，所述二甲基乙酰胺为35重量份，所述碳酸二甲酯为20重量份，所述碳酸亚乙烯酯为20重量份，所述柠檬酸钠为15重量份，所述二乙醇胺为10重量份，所述四丁基溴化铵为5重量份，所述二氟二草酸磷酸锂为5重量份。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液添加剂，其特征在于，所述锂离子电池电解液添加剂的质量为电解液质量的1.2～3.0％。
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