一種4.4v高電壓鈷酸鋰型鋰電池電解質溶液的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于鋰電池材料的技術領域，具體為一種4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池電 解質溶液。
【背景技術】
[0002] 鋰離子電池具有工作高電壓、高比能、長循環壽命、無污染等優勢，現已廣泛用于 移動電話、便攜式計算機、數碼產品等小型電子設備，在未來的市場上展現出廣闊的應用前 景。
[0003] 目前單節鈷酸鋰型鋰電池充電截止電壓為4. 2V，為了在相對狹小的空間內充分發 揮出高容量，鋰電池在嘗試使用高比容量的正負極材料、高能電解液、做薄隔膜(極限8um)、 做薄銅箔（8um)和做薄錯箔（10um)等措施達到極限后，大家開始追求比較高的充電截止電 壓，由4. 2V到4. 3V，目前在追求4. 4V、4. 5V。然而，電解液在高電壓下容易與正極材料表面 發生副反應，造成電池性能下降，限制了材料的實際應用。
[0004] 通過在電解液中加入高電壓添加劑，使得在高電壓情況下正極上能夠形成穩定的 導電膜，阻止電解液分解，進而提高鈷酸鋰型鋰電池的充電截止電壓，達到提升電池的能量 密度的目的。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種高電壓添加劑和一種適合4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電 池型電解質溶液；采用這種電解液的鋰離子電池具有較高的充電截止電壓，較高的比能量， 且安全性能大幅增加，具有廣闊的應用前景。
[0006] 本發明采用的具體技術方案是： 一種適合4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池型電解質溶液，其特征在于：該電解液由四類 成份組成：(A)電解質鋰鹽，（B)高純碳酸酯類和/或醚類有機溶劑，（C)高電壓添加劑 和（D)其他功能添加劑；其中，（A)鋰鹽在此電解液中的摩爾濃度范圍是：0. 001-2摩爾/ 升；(C)高電壓添加劑在電解液中所占質量比例范圍是：0. 1-10% ; (D)其他功能添加劑在 此電解液中的摩爾濃度范圍是：〇_〇. 5摩爾/升；所述的（C)高電壓添加劑的結構式如下 所示：
【主權項】
1. 一種4.4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池電解質溶液，其特征在于：該電解質溶液由下述組 分組成：電解質鋰鹽、高純碳酸酯類和/或醚類有機溶劑、高電壓添加劑和其他添加劑，所 述電解質鋰鹽的摩爾濃度為：0.001-2摩爾/升，高電壓添加劑所占電解液的質量比例范 圍是：0. 01-10%，其他添加劑摩爾濃度是：0-0. 5摩爾/升。
2. 按權利要求1所述的一種4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池電解質溶液，其特征在于：所 述電解質鋰鹽為四氟硼酸鋰，六氟磷酸鋰，雙氟磺酰亞胺鋰，三氟甲磺酸鋰中的一種或者 幾種的混合。
3. 按權利要求1所述的一種4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池電解質溶液，其特征在于：所 述高純碳酸酯類有機溶劑為環狀碳酸酯類和/或鏈狀碳酸酯類化合物。
4. 按權利要求1所述的一種4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池電解質溶液，其特征在于：所 述的醚類有機溶劑為四氫呋喃、1，2_二甲氧基乙烷和1，3_二氧環戊烷等中的一種或幾種 共存。
5. 按權利要求3所述的一種4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池電解質溶液，其特征在于：所 述的環狀的碳酸酯類化合物為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、y- 丁內酯中的一種或幾種。
6. 按權利要求3所述的一種4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池電解質溶液，其特征在于：所 述的鏈狀碳酸酯類化合物為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、以及碳數為3-8的直鏈 或支鏈脂肪單醇與碳酸合成的碳酸酯衍生物中的一種或幾種。
7. 按權利要求1所述的一種4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池電解質溶液，其特征在于：所 述高電壓添加劑為2-氯噻吩。
8. 按權利要求1所述的一種4. 4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池電解質溶液，其特征在于： 所述其他添加劑為聯苯，碳酸亞乙烯酯，氟代碳酸乙烯酯和1、3_丙磺酸內酯中的一種或幾 種。
【專利摘要】本發明公開了一種適合4.4V高電壓鈷酸鋰型鋰電池型電解質溶液，該電解質溶液由四類成份組成：電解質鋰鹽、高純碳酸酯類和/或醚類有機溶劑、高電壓添加劑和其他添加劑；所述電解質鋰鹽的摩爾濃度為：0.001-2摩爾/升，高電壓添加劑所占電解液的質量比例范圍是：0.01-10%，其他添加劑摩爾濃度是：0-0.5摩爾/升，高電壓添加劑在高電壓下分解形成自由基陽離子，這些離子與另外低氧化電位物質反應，在正極表面形成導電膜，阻止電解液進一步分解，抑制因電解液分解導致電池膨脹問題的發生，提高電池的循環壽命及安全性能。
【IPC分類】H01M10-0567
【公開號】CN104733781
【申請號】CN201510139821
【發明人】任加興, 任海, 王吉峰, 李立飛, 趙志華, 劉志輝
【申請人】山東海容電源材料有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月27日