CN114552002A - 一种电池用有机电解液添加剂 - Google Patents
一种电池用有机电解液添加剂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114552002A CN114552002A CN202011331558.XA CN202011331558A CN114552002A CN 114552002 A CN114552002 A CN 114552002A CN 202011331558 A CN202011331558 A CN 202011331558A CN 114552002 A CN114552002 A CN 114552002A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- organic electrolyte
- electrolyte
- methyl
- additive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- -1 2,3, 3-trifluoropropyl ester Chemical class 0.000 claims abstract description 34
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 24
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 5
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 5
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- WMYHBTAYPVMUNA-UHFFFAOYSA-N 2,3,3-trifluoropropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC(F)C(F)F WMYHBTAYPVMUNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002000 Electrolyte additive Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
- H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/54—Electrolytes
- H01G11/58—Liquid electrolytes
- H01G11/64—Liquid electrolytes characterised by additives
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2004—Light-sensitive devices characterised by the electrolyte, e.g. comprising an organic electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
- H01M6/162—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte
- H01M6/168—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte by additives
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0025—Organic electrolyte
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明公开一种电池用有机电解液添加剂，添加剂为2‑甲基‑2‑丙烯酸‑2,2,3,3‑三氟丙基酯，电池电解液为每升含有1摩尔六氟磷酸锂的碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯混合溶液，碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯体积比为1：1，电池电解液中2‑甲基‑2‑丙烯酸‑2,2,3,3‑三氟丙基酯的使用量为1‑15％(v/v)。本发明的技术方案有效改善电池有机电解液的注液速度。
Description
技术领域
本发明涉及电化学技术领域，更加具体地说，涉及到一种电池用有机电解液添加剂。
背景技术
电解质是电池的重要组成部分，在电池正负极之间起着输送和传导电流的作用。电解质的选择在很大程度上决定着电池的工作机能，比如电池的比能量，安全性，循环性能，倍率充放电，储存性能等。由此可见，电解质体系的优化与革新也是电池发展的主要研究内容。
目前，高能量密度电池使用的电解液主要为有机电解液，但有机电解液表面张力较大。在电池装配注液时，一般采用将电解液置于电池注入口的方式，利用电池在流水线上其他工序的时间任由电解液自行进行灌注，但由于电解液不易渗透，注液速度慢，影响生产。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电池用有机电解液添加剂，通过在有机电解液中添加适宜化合物，可有效降低有机电解液表面张力，增强有机电解液在电池隔膜或电极表面的浸润性，加快有机电解液在电池中的渗透速度。
本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现。
一种电池用有机电解液添加剂，所述添加剂为2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯。
而且，电池用有机电解液为每升含有1摩尔六氟磷酸锂的碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯的混合溶液。
而且，碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯体积比为1：1。
而且，在电池用有机电解液中，2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的(v/v)添加量为电池用有机电解液体积的1—15％，优选5—10％。
本发明还公开了2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯在提升电池电解液加装性能中的应用。
在本发明的技术方案中，使用2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯作为电池用有机电解液添加剂，经测试，可有效降低有机电解液表面张力，增强有机电解液在电池隔膜或电极表面的浸润性，改善电池有机电解液的注液速度，并可有效提升电池组配和生产效率。本发明的电池用有机电解液添加剂以及电池用有机电解液可应用于电池、超级电容器、太阳能电池。
附图说明
图1是未添加2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的电解液在隔膜表面接触角测试图。
图2是添加1％2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的电解液在隔膜表面接触角测试图。
图3是添加5％2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的电解液在隔膜表面接触角测试图。
图4是添加10％2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的电解液在隔膜表面接触角测试图。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。需要说明的是，本课题组在前期研究的基础上申请中国发明专利“一种电解液添加剂在提升电池电解液加装性能中的应用”(申请号为2020113249751，申请人为2020年11月23日)，继续进行另一种添加剂的相关测试并全文引用上述发明专利申请，采用接触角测量仪测试了未添加和不同添加量2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯电解液在聚丙烯隔膜表面接触角，如图1-4所示。
实施例1：
在电池电解液为每升含有1摩尔六氟磷酸锂的碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯混合溶液(其中碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯体积比为1：1)中不添加2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯。在聚丙烯电池隔膜表面上测得电解液的接触角为47.9度。
实施例2：
在电池电解液为每升含有1摩尔六氟磷酸锂的碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯混合溶液(其中碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯体积比为1：1)中添加1％体积比的2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯。在聚丙烯电池隔膜表面上测得电解液的接触角为44.6度。
实施例3：
在电池电解液为每升含有1摩尔六氟磷酸锂的碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯混合溶液(其中碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯体积比为1：1)中添加5％体积比的2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯。在聚丙烯电池隔膜表面上测得电解液的接触角为40.3度。
实施例4：
在电池电解液为每升含有1摩尔六氟磷酸锂的碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯混合溶液(其中碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯体积比为1：1)中添加10％体积比的2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯。在聚丙烯电池隔膜表面上测得电解液的接触角为39.3度。
根据本发明内容进行工艺参数的调整，均可实现添加不同添加量2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的电解液的制备，经测试，表现出与本发明基本一致的性能。以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种电池用有机电解液添加剂，其特征在于，所述添加剂为2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯，2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的添加量为电池用有机电解液体积的1—15％。
2.根据权利要求1所述的一种电池用有机电解液添加剂，其特征在于，2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的添加量为电池用有机电解液体积的5—10％。
3.根据权利要求1或者2所述的一种电池用有机电解液添加剂，其特征在于，电池用有机电解液为每升含有1摩尔六氟磷酸锂的碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯的混合溶液。
4.根据权利要求3所述的一种电池用有机电解液添加剂，其特征在于，碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯体积比为1：1。
5.如权利要求1或者2所述的一种电池用有机电解液添加剂在提升电池电解液加装性能中的应用。
6.如权利要求1或者2所述的一种电池用有机电解液添加剂在电池、超级电容器或者太阳能电池中的应用。
7.一种电池用有机电解液在电池、超级电容器或者太阳能电池中的应用，其特征在于，电池用有机电解液为每升含有1摩尔六氟磷酸锂的碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯的混合溶液，添加剂为2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯，2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的添加量为电池用有机电解液体积的1—15％。
8.根据权利要求7所述的一种电池用有机电解液在电池、超级电容器或者太阳能电池中的应用，其特征在于，2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的添加量为电池用有机电解液体积的5—10％。
9.根据权利要求7或者8所述的一种电池用有机电解液在电池、超级电容器或者太阳能电池中的应用，其特征在于，碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯体积比为1：1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011331558.XA CN114552002A (zh) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | 一种电池用有机电解液添加剂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011331558.XA CN114552002A (zh) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | 一种电池用有机电解液添加剂 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114552002A true CN114552002A (zh) | 2022-05-27 |
Family
ID=81659224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011331558.XA Pending CN114552002A (zh) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | 一种电池用有机电解液添加剂 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114552002A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000327634A (ja) * | 1999-05-25 | 2000-11-28 | Hitachi Ltd | フッ素化炭酸エステル化合物 |
| JP2009137783A (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-25 | Pialex Technologies Corp | 多機能窯業材 |
| JP2012043632A (ja) * | 2010-08-19 | 2012-03-01 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系電解液及びそれを用いた非水系電解液二次電池 |
| CN103035866A (zh) * | 2013-01-09 | 2013-04-10 | 厦门大学 | 一种陶瓷隔膜及其在电池中的应用及含该陶瓷隔膜的电池 |
| CN108352569A (zh) * | 2016-09-02 | 2018-07-31 | 株式会社Lg化学 | 凝胶聚合物电解质和包括该凝胶聚合物电解质的锂二次电池 |
| CN109411812A (zh) * | 2017-08-15 | 2019-03-01 | 福建冠城瑞闽新能源科技有限公司 | 一种阻燃电解液及其锂二次电池 |
| US20190190070A1 (en) * | 2017-12-07 | 2019-06-20 | Enevate Corporation | Silicon-based energy storage devices with carboxylic ether, carboxylic acid based salt, or acrylate electrolyte containing electrolyte additives |
-
2020
- 2020-11-24 CN CN202011331558.XA patent/CN114552002A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000327634A (ja) * | 1999-05-25 | 2000-11-28 | Hitachi Ltd | フッ素化炭酸エステル化合物 |
| JP2009137783A (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-25 | Pialex Technologies Corp | 多機能窯業材 |
| JP2012043632A (ja) * | 2010-08-19 | 2012-03-01 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系電解液及びそれを用いた非水系電解液二次電池 |
| CN103035866A (zh) * | 2013-01-09 | 2013-04-10 | 厦门大学 | 一种陶瓷隔膜及其在电池中的应用及含该陶瓷隔膜的电池 |
| CN108352569A (zh) * | 2016-09-02 | 2018-07-31 | 株式会社Lg化学 | 凝胶聚合物电解质和包括该凝胶聚合物电解质的锂二次电池 |
| CN109411812A (zh) * | 2017-08-15 | 2019-03-01 | 福建冠城瑞闽新能源科技有限公司 | 一种阻燃电解液及其锂二次电池 |
| US20190190070A1 (en) * | 2017-12-07 | 2019-06-20 | Enevate Corporation | Silicon-based energy storage devices with carboxylic ether, carboxylic acid based salt, or acrylate electrolyte containing electrolyte additives |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11101498B2 (en) | Electrolyte and lithium-ion battery containing the same | |
| CN108598488B (zh) | 一种高能量密度锂离子电池及其电解液 | |
| CN106058316A (zh) | 一种高镍三元锂离子动力电池电解液及高镍三元锂离子动力电池 | |
| JP6019534B2 (ja) | リチウム二次電池用電解液及びリチウム二次電池並びにリチウム二次電池の製造方法 | |
| CN102610790B (zh) | 锂离子二次电池及其正极片 | |
| CN103000945A (zh) | 电解液及其应用 | |
| US20240079652A1 (en) | Lithium Ion Battery | |
| US20090268377A1 (en) | Electrolyte solution and super capacitor including the same | |
| CN110060883A (zh) | 一种水系电解液及其应用 | |
| CN103050732B (zh) | 一种钛酸锂基化学电源 | |
| CN110320478A (zh) | 一种检测锂离子电池负极对添加剂需求量的方法 | |
| CN114204018A (zh) | 一种水系双离子混合电解液及基于其的水系离子电池 | |
| CN101494123A (zh) | 一种混合电化学电容器 | |
| US20140085773A1 (en) | Hybrid electrochemical energy storage device | |
| CN108390098A (zh) | 一种高电压锂离子电池电解液及高电压锂离子电池 | |
| CN109830748B (zh) | 一种锂离子电池电解液 | |
| CN109243860B (zh) | 一种耐高电压的电解液及其在高电压超级电容器中的应用 | |
| CN101515507A (zh) | 一种混合超级电容器及其制造方法 | |
| CN101800337A (zh) | 碱性电化学器件用添加剂、碱性电化学器件及制备方法 | |
| CN114552002A (zh) | 一种电池用有机电解液添加剂 | |
| Nohara et al. | Self-discharge characteristics of an electric double-layer capacitor with polymer hydrogel electrolyte | |
| CN105633457B (zh) | 锂离子电池及其电解液 | |
| CN101763948A (zh) | 酸性超级电容器 | |
| CN111082142A (zh) | 一种高功率且耐高电压锂离子电池电解液及其制备方法 | |
| CN114530631A (zh) | 一种电解液添加剂在提升电池电解液加装性能中的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |