一种电解液添加剂及一种锂二次电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锂电池制备领域，本发明具体涉及一种电解液添加剂及一种锂二次电 池。
【背景技术】
[0002] 目前，近年来随着便携式电子设备的普及、电动工具和电动汽车的发展，作为新一 代高能电源的锂二次电池得到了广泛的关注。目前，商业用锂二次电池的正极材料主要有 锰酸锂、钴酸锂、三元材料、磷酸亚铁锂几种，其充电截止电压一般不超过4. 2V。随着科技的 进步及市场的不断发展，提升锂电池的能量密度日益显得重要而迫切。因此提升锂二次电 池的使用电压并且降低锂离子二次电池内阻是目前研宄的重点。
[0003] 但提升锂二次电池的使用电压的同时电池的充放电循环等电性能却在下降，一方 面原因是新开发的正极材料结构不够稳定，另一方面则是电解液的匹配问题。常规的商用 电解液在高电压电位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。因此必须开发一种能耐高电压的电解 液，进而实现锂电池电性能的优良发挥，提高锂电池循环寿命。通过在常规的锂二次电池电 解液中加入少量的电解液添加剂是提高锂二次电池性能的最方便最经济的方法。
【发明内容】
[0004] 本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种能显著提高锂二次 电池高电压条件下的循环稳定性和安全性的功能电解液添加剂。
[0005] 为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：
[0006] 本发明通过以下技术方案实现：
[0007] 一种电解液添加剂，化学式为：
[0008]
【主权项】
1. 一种电解液添加剂，化学式为：
在上述化学式中，所述R1为：碳原子数1~10的直链或支链烷基、碳原子数3~10的 环烷基、碳原子数6~10的芳基和碳原子数7~10的芳烷基、至少有一个氢被卤素取代的 碳原子数为1~6直链烷基、至少有一个氢卤素取代的含有三元碳环的烷基的任一种；所述 R2为：碳原子数1~10的直链或支链烷基、碳原子数3~10的环烷基、碳原子数6~10的 芳基和碳原子数7~10的芳烷基、至少有一个氢被卤素取代的碳原子数为1~6直链烷基、 至少有一个氢被卤素取代的含有三元碳环的烷基的任一种；R 3为：碳原子数1~10的直链 或支链烷基、碳原子数3~10的环烷基、碳原子数6~10的芳基和碳原子数7~10的芳 烷基、至少有一个氢被卤素取代的碳原子数为1~6直链烷基、至少有一个氢卤素取代的含 有三元碳环的烷基的任一种。
2. 根据权利要求1所述的电解液添加剂，所述R1为碳原子数1-8的直链烷基。
3. 根据权利要求1所述的电解液添加剂，所述R P馬和R 3为相同基团。
4. 一种电解液，包括锂盐和有机溶剂，还包括权利要求1-2任一项所述的电解液添加 剂，所述导电锂盐在有机溶剂中的浓度为〇. 5-1. 5mol/L，所述添加剂的使用质量相当于所 述锂盐和所述有机溶剂总质量的0. 1 %~10%。
5. 根据权利要求4所述的电解液，所述有机溶剂包括环状碳酸酯溶剂和线型碳酸酯溶 剂，环状碳酸酯溶剂和线型碳酸酯溶剂的配比为质量比为1:1~3:2,导电锂盐的终浓度为 0· 8 ~I. 2mol/L〇
6. 根据权利要求5所述的电解液，其中：所述的环状碳酸酯溶剂为碳酸乙烯酯。
7. 根据权利要求5所述的电解液，所述的线型碳酸酯溶剂为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、 碳酸二乙酯或碳酸甲丙酯中的一种及以上。
8. 根据权利要求4所述的电解液，所述的导电锂盐为六氟磷酸锂（LiPF 6)、四氟硼酸锂 (LiBF4)、二草酸硼酸锂（LiBOB)、二氟草酸硼酸锂（LiDFOB)、三氟甲基磺酸锂（LiSO 3CF3)、 高氯酸锂（LiClO4)、六氟砷酸锂（LiAsF 6)、双三氟甲基磺酰亚胺锂（Li(CF3SO2)2N)中的至少 一种。
9. 一种锂二次电池，正极、负极和隔膜，所述正极由三元锂材料制成，还包括权利要求 4-7任一项所述的电解液。
【专利摘要】本发明公开了一种电解液添加剂及一种锂二次电池，本发明通过以下技术方案实现：一种电解液添加剂，化学式为：在上述化学式中，所述R1、R2和R3均为：碳原子数1～10的直链或支链烷基、碳原子数3～10的环烷基、碳原子数6～10的芳基和碳原子数7～10的芳烷基、至少有一个氢被卤素取代的碳原子数为1～6直链烷基、至少有一个氢卤素取代的含有三元碳环的烷基的任一种。本发明通过使用含腈基官能团的有机物作为锂离子电解液的高压成膜添加剂，可以抑制电解液与电极活性物质的进一步接触，减少电解液主体溶剂在电极表面的氧化分解，提高了锂二次电池安全性能、使用寿命和能量密度。
【IPC分类】H01M10-056, H01M10-0525
【公开号】CN104868160
【申请号】CN201510223774
【发明人】仰永军, 王再盛, 陈卫, 许梦清
【申请人】东莞市凯欣电池材料有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月5日