本發(fā)明專利技術(shù)提供一種進(jìn)一步提高鋰離子電池的高溫儲存性能與循環(huán)性能的鋰離子電池用非水電解液，以及應(yīng)用該電解液的鋰離子電池，所述鋰離子電池用非水電解液含有：鋰鹽、有機(jī)溶劑以及環(huán)戊二烯類化合物；所述環(huán)戊二烯類化合物選自以下物質(zhì)中的一種或多種：環(huán)戊二烯、環(huán)戊二烯多聚體、環(huán)戊二烯衍生物以及所述環(huán)戊二烯衍生物的多聚體，所述環(huán)戊二烯衍生物的結(jié)構(gòu)如結(jié)構(gòu)式1所示，其中R選自碳原子數(shù)為1-4的烷基。結(jié)構(gòu)式1。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電化學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及鋰離子二次電池領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
近年來，便攜式電子產(chǎn)品如移動電話、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)在人們的日常生活中得到越來越廣泛的應(yīng)用，并且朝著尺寸更小，重量更輕的方向發(fā)展。由于鋰離子電池具有能量密度大、工作電壓高、壽命長、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于上述便攜式電子廣品中。鋰離子電池的核心部件包括由正極、負(fù)極、電解液和隔膜。正極主要是鋰的過渡金屬氧化物，負(fù)極主要是炭材料。鋰離子電池在滿充電狀態(tài)下，以Li/Li+為參比電極，正極的電位通常高于4. 2V，而負(fù)極的電位通常接近0V。因此所用的電解液必須是非水 電解液，且電化學(xué)穩(wěn)定窗口足夠?qū)挘辉谡?fù)極上發(fā)生顯著的分解反應(yīng)。經(jīng)過多年的研究開發(fā)，以環(huán)狀碳酸酯(如碳酸乙烯酯(EC))和鏈狀碳酸酯(如碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC))的混合物為溶劑，以六氟磷酸鋰(LiPF6)為溶質(zhì)的電解液由于電導(dǎo)率高，且能夠在正負(fù)極表面形成穩(wěn)定的鈍化膜阻止溶劑的分解而在商品化鋰離子電池中得到了應(yīng)用并一直處于主導(dǎo)地位。其中，尤其是EC能夠在石墨負(fù)極表面形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面膜(SEI)，對于鋰離子電池的穩(wěn)定充放電起到了關(guān)鍵作用。但是僅由EC形成的SEI在長期循環(huán)或者高溫儲存的條件下還不夠穩(wěn)定，導(dǎo)致電池的性能衰減較快。針對這一問題，人們專利技術(shù)了一系列成膜添加劑如碳酸亞乙烯酯(VC)、乙烯基碳酸乙烯酯(VEC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)等，它們能在石墨負(fù)極表面形成更穩(wěn)定的SEI，從而顯著提高了鋰離子電池的循環(huán)性能，同時(shí)也在一定程度上提高了高溫儲存性能，因此這些添加劑在商品化鋰離子電池中得到了普遍應(yīng)用。但是上述成膜添加劑所形成的SEI在高溫儲存條件下仍不夠穩(wěn)定，在較高的溫度下仍會出現(xiàn)電解液的分解而導(dǎo)致氣脹，從而帶來嚴(yán)重的安全隱患，因此有必要開發(fā)新的添加劑來進(jìn)一步提高鋰離子電池的高溫儲存性能，并進(jìn)一步改進(jìn)鋰離子電池的循環(huán)性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種進(jìn)一步提高鋰離子電池的高溫儲存性能與循環(huán)性能的鋰離子電池用非水電解液，以及應(yīng)用該電解液的鋰離子電池，并提供了一類化合物在鋰離子電池用非水電解液中的應(yīng)用。本專利技術(shù)創(chuàng)新性地引入碳酸亞乙烯酯、碳酸乙烯亞乙酯或氟代碳酸乙烯酯等添加劑與環(huán)戊二烯類化合物共同作為鋰離子電池用非水電解液的添加劑，這類化合物能夠在石墨負(fù)極表面形成穩(wěn)定的SEI，從而顯著提高了鋰離子電池的高溫儲存性能，并有助于電池循環(huán)性能的進(jìn)一步提升。所述鋰離子電池用非水電解液含有鋰鹽、有機(jī)溶劑、添加劑以及環(huán)戊二烯類化合物；所述添加劑選自碳酸亞乙烯酯、碳酸乙烯亞乙酯及氟代碳酸乙烯酯中的一種或多種；所述環(huán)戊二烯類化合物選自以下物質(zhì)中的一種或多種環(huán)戊二烯、環(huán)戊二烯多聚體、環(huán)戊二烯衍生物以及所述環(huán)戊二烯衍生物的多聚體，所述環(huán)戊二烯衍生物的結(jié)構(gòu)如結(jié)構(gòu)式I所示權(quán)利要求1.一種鋰離子電池用非水電解液，其特征在于，所述鋰離子電池用非水電解液含有鋰鹽、有機(jī)溶劑、添加劑以及環(huán)戊二烯類化合物； 所述添加劑選自碳酸亞乙烯酯、碳酸乙烯亞乙酯及氟代碳酸乙烯酯中的一種或多種；所述環(huán)戊二烯類化合物選自以下物質(zhì)中的一種或多種環(huán)戊二烯、環(huán)戊二烯多聚體、環(huán)戊二烯衍生物以及所述環(huán)戊二烯衍生物的多聚體，所述環(huán)戊二烯衍生物的結(jié)構(gòu)如結(jié)構(gòu)式I所示2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子電池用非水電解液，所述環(huán)戊二烯多聚體選自環(huán)戊二烯的二聚體、三聚體、四聚體中的一種或多種。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子電池用非水電解液，所述環(huán)戊二烯多聚體為環(huán)戊二烯的二聚體。4.據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子電池用非水電解液，所述環(huán)戊二烯衍生物選自甲基環(huán)戊二烯、乙基環(huán)戊二烯中的一種或二種。5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子電池用非水電解液，環(huán)戊二烯衍生物的多聚體選自環(huán)戊二烯衍生物的二聚體、三聚體、四聚體中的一種或多種。6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子電池用非水電解液，所述環(huán)戊二烯衍生物的多聚體為環(huán)戊二烯的二聚體。7.根據(jù)權(quán)利要求I飛任意一項(xiàng)所述的鋰離子電池用非水電解液，其中環(huán)戊二烯類化合物的含量按電解液的總重量計(jì)為O. 05%-5%。8.根據(jù)權(quán)利要求I飛任意一項(xiàng)所述的鋰離子電池用非水電解液，所述添加劑的含量按電解液的總重量計(jì)為O. 1%-10%。9.一種鋰離子電池，其包括 a)根據(jù)權(quán)利要求f8任意一項(xiàng)所述的鋰離子電池用非水電解液； b)可嵌入和脫嵌鋰的正極； c)可嵌入和脫嵌鋰的負(fù)極；以及 d)置于所述正極與所述負(fù)極之間的隔膜。全文摘要本專利技術(shù)提供一種進(jìn)一步提高鋰離子電池的高溫儲存性能與循環(huán)性能的鋰離子電池用非水電解液，以及應(yīng)用該電解液的鋰離子電池，所述鋰離子電池用非水電解液含有鋰鹽、有機(jī)溶劑以及環(huán)戊二烯類化合物；所述環(huán)戊二烯類化合物選自以下物質(zhì)中的一種或多種環(huán)戊二烯、環(huán)戊二烯多聚體、環(huán)戊二烯衍生物以及所述環(huán)戊二烯衍生物的多聚體，所述環(huán)戊二烯衍生物的結(jié)構(gòu)如結(jié)構(gòu)式1所示，其中R選自碳原子數(shù)為1-4的烷基。結(jié)構(gòu)式1。文檔編號H01M10/0567GK102856588SQ20121031265公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日專利技術(shù)者石橋, 譚光平 申請人:深圳新宙邦科技股份有限公司本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種鋰離子電池用非水電解液，其特征在于，所述鋰離子電池用非水電解液含有：鋰鹽、有機(jī)溶劑、添加劑以及環(huán)戊二烯類化合物；所述添加劑選自碳酸亞乙烯酯、碳酸乙烯亞乙酯及氟代碳酸乙烯酯中的一種或多種；所述環(huán)戊二烯類化合物選自以下物質(zhì)中的一種或多種：環(huán)戊二烯、環(huán)戊二烯多聚體、環(huán)戊二烯衍生物以及所述環(huán)戊二烯衍生物的多聚體，所述環(huán)戊二烯衍生物的結(jié)構(gòu)如結(jié)構(gòu)式1所示：結(jié)構(gòu)式1其中R選自碳原子數(shù)為1？4的烷基。FDA00002071783800011.jpg
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：石橋，譚光平，
申請(專利權(quán))人：深圳新宙邦科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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