CN102646846A - 可再充电锂电池用电解液和含该电解液的可再充电锂电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于可再充电锂电池的电解液和包括所述电解液的可再充电锂电池，所述电解液包括锂盐、非水有机溶剂和由以下化学通式1表示的烷基苯基氰化合物。化学通式1
化学通式1中，R为取代的或未取代的C1～C10烷基。
Description
技术领域
本公开涉及一种用于可再充电锂电池的电解液和包括该电解液的可再充电锂电池。
背景技术
最近，可再充电锂电池作为用于小型便携式电子设备的电源已引起人们关注。它们使用有机电解液，并由此具有使用碱性水溶液的对比电池的两倍或更多倍的放电电压，从而具有高能量密度。
这种可再充电锂电池通过将电解液注入到包括含有能嵌入和解嵌锂的正极活性物质的正极以及含有能嵌入和解嵌锂的负极活性物质的负极的电池单元中而形成。
当可再充电锂电池过充电时，不能保证电池的安全性且电池的循环寿命(寿命周期)变差。
发明内容
本发明一个实施方式的一方面涉及一种用于可再充电锂电池的电解液，所述电解液不仅在所述可再充电锂电池过充电时提供极好的安全性，而且提供优异的循环寿命(寿命周期)。
本发明一个实施方式的另一方面涉及一种包括所述电解液的可再充电锂电池。
根据本发明的一个实施方式，提供一种用于可再充电锂电池的电解液，包括锂盐、非水有机溶剂和由以下化学通式1表示的烷基苯基氰化合物。
化学通式1
化学通式1中，R为取代或未取代的C1～C10烷基。
所述烷基苯基氰化合物可为由以下化学通式2表示的甲基苯基氰化合物。
化学通式2
所述烷基苯基氰化合物可为由以下化学通式3表示的4-烷基苯基氰化合物。
化学通式3
化学通式3中，R为取代或未取代的C1～C5烷基。
所述烷基苯基氰化合物可为由以下化学式4表示的4-甲基苯基氰化合物。
化学式4
基于所述电解液的总量，所述烷基苯基氰化合物的含量可为大于约0wt％且小于或等于约15wt％。
所述烷基苯基氰化合物在进行线性扫描伏安法(LSV)测量时可具有在约4.90V至约5.30V之间的峰。
根据本发明的另一实施方式，提供一种可再充电锂电池，包括正极、负极以及包含锂盐、非水有机溶剂和由上述化学通式1表示的烷基苯基氰化合物的电解液。
以下更详细地描述本发明的其它实施方式。
当根据本发明实施方式的电解液用于可再充电锂电池时，所述可再充电锂电池不仅可在过充电期间具有极好的安全性，而且具有优异的循环寿命。
附图说明
图1是根据本发明一个实施方式的可再充电锂电池的示意图。
图2是根据实施例2和对比例1的电解液的线性扫描伏安法(LSV)曲线图。
图3是放大图2的LSV曲线图后的曲线图。
图4是显示可再充电锂电池过充电时根据实施例2的可再充电锂电池单元状态的曲线图。
具体实施方式
下文将更详细地描述示例性实施方式。然而，这些实施方式只是示例性的，本发明不限于此。
在未另外提供特殊定义时，文中所用的术语“取代的”是指至少一个氢被选自卤素(例如氟、氯、溴或碘，优选氟)、羟基、C1～C20烷基、C2～C20烯基、C2～C20炔基、C1～C20烷氧基、C3～C30环烷基、C3～C30环烯基、C3～C30环炔基、C2～C30杂环烷基、C2～C30杂环烯基、C2～C30杂环炔基、C6～C30芳基、C6～C30芳氧基、C2～C30杂芳基、胺基(-NR′R″，其中R′和R″相同或不同，且为氢、C1～C20烷基或C6～C30芳基)、酯基(-COOR″′，其中R″′为氢、C1～C20烷基或C6～C30芳基)、羧基(-COOH)、硝基(-NO2)或氰基(-CN)的一种取代。
在未另外提供特殊定义时，文中所用的前缀“杂”可指包括选自N、O、P和S的组中的1至3个杂原子的官能团。
根据一个实施方式的用于可再充电锂电池的电解液包括锂盐、非水有机溶剂和烷基苯基氰化合物。
在一个实施方式中，烷基苯基氰化合物用以下化学通式1表示。
化学通式1
化学通式1中，R为取代或未取代的C1～C10烷基。在另一个实施方式中，R为取代或未取代的C1～C5烷基。
当具有C1～C5烷基的苯基氰化合物用作电解液时，包括该电解液的电池可获得过充电期间极好的安全性和优异的循环寿命。
烷基苯基氰化合物的实例包括甲基苯基氰化合物、乙基苯基氰化合物、丙基苯基氰化合物、丁基苯基氰化合物或戊基苯基氰化合物。
它们之中，在一个实施方式中使用由以下化学通式2表示的甲基苯基氰化合物。当该甲基苯基氰化合物用作电解液时，可同时获得过充电期间优异的安全性和优异的循环寿命。
化学通式2
同样，烷基苯基氰化合物中的烷基可位于与苯环的碳键合的所有氢位，且这种烷基苯基氰化合物的实例包括2-烷基苯基氰化合物、3-烷基苯基氰化合物和4-烷基苯基氰化合物。
它们之中，在一个实施方式中使用由以下化学通式3表示的4-烷基苯基氰化合物。当4-烷基苯基氰化合物用于电解液时，可同时获得或得到过充电期间优异的安全性和优异的循环寿命。
化学通式3
化学通式3中，R为取代或未取代的C1～C10烷基。在另一个实施方式中，R为取代或未取代的C1～C5烷基。
在化学通式2表示的甲基苯基氰化合物和化学通式3表示的4-烷基苯基氰化合物之中，可使用甲基苯基氰化合物以同时提供过充电期间高安全性和高循环寿命。
在烷基苯基氰化合物中，在一个实施方式中使用由以下化学式4表示的4-甲基苯基氰化合物。
化学式4
基于电解液的总量，烷基苯基氰化合物的含量可为大于约0wt％且小于或等于约15wt％。根据一个实施方式，烷基苯基氰化合物的含量为约0.5wt％～约10wt％的数量中，且根据另一实施方式，烷基苯基氰化合物的含量为约1wt％～约7wt％。在一个实施方式中，当烷基苯基氰化合物在上述含量范围内用于电池中时，提供优异的循环寿命和电池过充电期间优异的安全性。
在线性扫描伏安法(LSV)测量中，烷基苯基氰化合物可具有在约4.90V至约5.50V之间的峰，且根据一个实施方式，峰位于约5.00V～约5.15V之间。当烷基苯基氰化合物在2位或4位具有R(即烷基)时，烷基苯基氰化合物可具有在约4.90V至约5.50V之间的峰。当电解液包括烷基苯基氰化合物时，烷基苯基腈在低于非水有机溶剂的分解起始电压的电压下开始分解。结果，LSV测量结果显示，过充电期间，添加剂在低于非水有机溶剂的分解起始电压的电压下开始分解，且由分解产生的热量切断保护设备，从而防止或保护过充电发生。
在约3V～约7V的电压范围内以约0.05mV/s～约1.0mV/s的扫描速度进行LSV测量。在一个实施方式中，进行LSV测量时，铂电极用作工作电极，且锂金属用作参比电极和反电极。
锂盐在电池中供给锂离子，提供可再充电锂电池的基本操作，并改善正极和负极之间的锂离子传输。
锂盐的实例包括选自由LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiN(SO3C2F5)2、LiC4F9SO3、LiClO4、LiAlO2、LiAlCl4、LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(其中x和y是自然数)、LiCl、LiI和LiB(C2O4)2(双草酸硼酸锂，LiBOB)及它们的组合组成的组中的至少一种支持性盐(supporting salt)。
锂盐的浓度可在约0.1M至约2.0M的范围内。在一个实施方式中，当锂盐包括在上述浓度范围时，电解液性能和锂离子迁移率由于理想的电解液导电率和粘度而得到提高。
非水有机溶剂起到提供传输参与电池的电化学反应的离子的介质作用。非水有机溶剂可包括碳酸酯类化合物、酯类化合物、醚类化合物、酮类化合物、醇类化合物、非质子溶剂或它们的组合。
碳酸酯类化合物可包括直链碳酸酯化合物、环状碳酸酯化合物或它们的组合。
直链碳酸酯化合物可包括碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)或它们的组合；且环状碳酸酯化合物可包括碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸氟代亚乙酯(FEC)、碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)或它们的组合。
基于非水有机溶剂的总量，可加入约60wt％或更多的直链碳酸酯化合物；基于非水有机溶剂的总量，可加入约40wt％或更少的环形碳酸酯化合物。在一个实施方式中，当直链碳酸酯化合物和环状碳酸酯化合物分别都包括在上述范围内时，将为溶剂同时提供高介电常数和低粘度。
酯类化合物可包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸-1，1-二甲基乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁内酯、癸内酯、戊内酯、甲瓦龙酸内酯、己内酯等。醚类化合物可包括二丁基醚、四乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二甲氧基乙烷、2-甲基四氢呋喃、四氢呋喃等。酮类化合物可包括环己酮等。醇类化合物可包括乙醇、异丙醇等。
非质子溶剂可包括腈如R-CN(R为直链、支链、或环状的C2-C20烃、双键、芳环或醚键)；酰胺，如二甲基甲酰胺；二氧戊环，如1，3-二氧戊环和环丁砜；等等。
非水有机溶剂可单种使用或以混合物使用。当有机溶剂以混合物使用时，可根据所需电池性能控制混合比。
电解液可进一步包括琥珀腈作为添加剂。基于电解液的总量，可以约0.1wt％至约5wt％的量包括琥珀腈。根据一个实施方式，可以约0.5wt％至约3wt％的量包括琥珀腈。当电解液包括琥珀腈时，琥珀腈在正极界面与正极活性物质的过渡元素形成配位共价键，由此抑制成形工艺期间的开路电压(OCV)缺陷，且提高了在诸如受热的高温下的热稳定性。
以下参照图1描述包含上述电解液的可再充电锂电池。
图1是根据一个实施方式的可再充电锂电池的代表性结构的示意图。
参照图1，可再充电锂电池3是包括在电池壳体8中的电极组件4、通过壳体8的上部注入的电解液和密封壳体8的盖板11的棱柱形电池。电极组件4包括正极5、负极6和位于正极5和负极6之间的隔板7。本发明的可再充电锂电池不限于可再充电锂电池的棱柱形形状，且它可以不同形状形成，如圆柱形形状、硬币形形状或袋形形状，只要它包括用于可再充电锂电池的电解液并且作为电池工作。
电解液与根据本发明各实施方式描述的相同。
正极5包括集流体和布置在集流体上的正极活性物质层。正极活性物质层包括正极活性物质、粘结剂和导电材料。
集流体可包括铝(A1)，但不限于此。
正极活性物质包括能可逆地嵌入/解嵌锂离子的锂化嵌入化合物。正极活性物质可包括含钴、锰和/或镍以及锂的复合氧化物。一个实施方式中，可使用以下含锂化合物，但不限于此：
LiaA1-bBbD2(0.90≤a≤1.8且0≤b≤0.5)；LiaE1-bBbO2-cDc(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05)；LiE2-bBbO4-cDc(0≤b≤0.5，0≤c≤0.05)；LiaNi1-b-cCobBcDα(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，0＜α≤2)；LiaNi1-b-cCobBcO2-αFα(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，0＜α＜2)；LiaNi1-b-cCobBcO2-αF2(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，0＜α＜2)；LiaNi1-b-cMnbBcDα(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，0＜α≤2)；LiaNi1-b-cMnbBcO2-αFα(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，0＜α＜2)；LiaNi1-b-cMnbBcO2-αF2(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，0＜α＜2)；LiaNibEcGdO2(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5，0.001≤d≤0.1.)；LiaNibCocMndGeO2(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5，0≤d≤0.5，0.001≤e≤0.1)；LiaNiGbO2(0.90≤a≤1.8，0.001≤b≤0.1.)；LiaCoGbO2(0.90≤a≤1.8，0.001≤b≤0.1.)；LiaMnGbO2(0.90≤a≤1.8，0.001≤b≤0.1.)；LiaMn2GbO4(0.90≤a≤1.8，0.001≤b≤0.1.)；QO2；QS2；LiQS2；V2O5；LiV2O5；LiIO2；LiNiVO4；Li(3-f)J2(PO4)3(0≤f≤2)；Li(3-f)Fe2(PO4)3(0≤f≤2)；和/或LiFePO4。
在以上化学通式中，A为Ni、Co、Mn或它们的组合；R为Al、Ni、Co、Mn、Cr、Fe、Mg、Sr、V、稀土元素或它们的组合；D为O、F、S、P或它们的组合；E为Co、Mn或它们的组合；Z为F、S、P或它们的组合；G为Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr、V或它们的组合；Q为Ti、Mo、Mn或它们的组合；T为Cr、V、Fe、Sc、Y或它们的组合；且J为V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu或它们的组合。
正极活性物质可包括具有涂层的正极活性物质，或活性物质与具有涂层的活性物质的混合物。涂层可包括选自由涂层元素的氧化物、涂层元素的氢氧化物、涂层元素的羟基氧化物(oxyhydroxide)、涂层元素的碱式碳酸盐和涂层元素的羟基碳酸盐组成的组中的至少一种涂层元素化合物。用于涂层的化合物可为无定形或晶体。涂层中包含的涂层元素或涂层材料可选自由Mg、Al、Co、K、Na、Ca、Si、Ti、V、Sn、Ge、Ga、B、As、Zr或它们的混合物组成的组。涂布方法可包括任何适宜方法，只要它不对正极活性物质的性能产生任何副作用(例如喷涂、浸涂)，这些方法为本领域普通技术人员所熟知，因此省略其详细描述。
粘结剂改进正极活性物质颗粒彼此间的粘结性能以及正极活性物质颗粒对集流体的粘结性能。粘结剂的实例包括聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、二乙酰纤维素、聚氯乙烯、羧化聚氯乙烯、聚氟乙烯、含环氧乙烷的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯酸酯化的苯乙烯-丁二烯橡胶、环氧树脂、尼龙等，但不限于此。
导电材料改进负极的导电性。任何导电材料能够用作导电剂，除非它引起化学变化。导电材料的非限制性实例包括天然石墨，人造石墨，碳黑，乙炔黑，科琴黑，碳纤维，铜、镍、铝、银的金属粉或金属纤维、和聚亚苯基衍生物，它们可单独使用或以其混合物使用。
负极6包括集流体和布置在其上的负极活性物质层。
集流体可包括铜箔、镍箔、不锈钢箔、钛箔、镍泡沫、铜泡沫、涂覆有导电金属的聚合物基板或它们的组合，但不限于此。
负极活性物质层可包括负极活性物质、粘结剂和可选的导电材料。
负极活性物质包括能可逆地嵌入/解嵌锂离子的材料、锂金属、锂金属合金、能掺杂/去掺杂(dedoping)锂的材料、和/或过渡金属氧化物。
能可逆地嵌入/解嵌锂离子的材料包括碳材料。碳材料可为用于锂离子可再充电电池的任何合适的碳类负极活性物质。碳材料的实例包括结晶碳、无定形碳及其混合物。结晶碳可为未成形的，或薄板、薄片、球形或纤维形状的天然石墨或人造石墨。无定形碳可为软碳、硬碳、中间相沥青碳化产品、焦炭等。
锂金属合金的实例包括锂和选自由Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Si、Sb、Pb、In、Zn、Ba、Ra、Ge、Al、Sn及其组合组成的组中的金属。
能掺杂锂的材料的实例包括Si、SiOx(其中0＜x＜2)、Si-Y合金(其中Y为选自由碱金属、碱土金属、第13族元素、第14族元素、第15族元素、第16族元素、过渡元素、稀土元素及其组合元素组成的组中的元素，且不为Si)、Sn、SnO2、Sn-Y合金(其中Y为选自由碱金属、碱土金属、第13族元素、第14族元素、第15族元素、第16族元素、过渡元素、稀土元素及其组合组成的组中的元素，且不为Sn)及其混合物。这些材料的至少一种可与SiO2混合。元素Y可选自由Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Rf、V、Nb、Ta、Db、Cr、Mo、W、Sg、Tc、Re、Bh、Fe、Pb、Ru、Os、Hs、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、Sn、In、Ti、Ge、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te、Po及其组合组成的组中。
过渡金属氧化物的实例包括氧化钒、锂钒氧化物等。
粘结剂改进负极活性物质颗粒彼此间的粘结性能以及负极活性物质颗粒与集流体的粘结性能。粘结剂的实例包括聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、二乙酰纤维素、聚氯乙烯、羧化聚氯乙烯、聚氟乙烯、含环氧乙烷的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯酸酯化的苯乙烯丁二烯橡胶、环氧树脂和尼龙等，但不限于此。
包括导电材料以改进电极导电率。任何导电材料均可用作导电剂，除非它引起化学变化。导电材料的实例包括如天然石墨、人造石墨、碳黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维等碳类材料；包括铜、镍、铝、银的金属粉或金属纤维的金属类材料；如聚亚苯基衍生物的导电聚合物；及它们的混合物。
正极5和负极6可包括通过将活性物质和粘结剂、可选的导电材料以及粘结剂混合成活性物质组合物并将该组合物涂布在集流体上的方法来制得。
电极制造方法众所周知，因此本说明书不再详述。溶剂可为N-甲基吡咯烷酮，但不限于此。
隔板7可形成为单层或多层，并可由聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯或它们的组合制得。
以下，将参照实施例更详细地阐述各实施方式。然而，以下实施例是示例性的，而非限制性的。
此外，本说明书中没有描述的实施方式对本领域技术人员而言能充分理解，在此不再阐述。
电解液溶液的制备
实施例1～24和对比例1～10
将1.0M LiPF6溶解于体积比为约3∶5∶2的碳酸亚乙酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)的混合溶剂中，从而制备电解液前体。电解液溶液通过将5wt％的碳酸氟代亚乙酯(FEC)、1wt％的碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)、0.2wt％的LiBF4、1wt％的琥珀腈和根据以下表1中所示类型和含量的烷基苯基氰化合物加入的平衡量的电解液前体中来制备。
表1
可再充电锂电池单元的制造
用于正极活性物质层的组合物通过将作为正极活性物质的LiCoO2、作为粘结剂的聚偏二氟乙烯(PVDF)和作为导电材料的碳以约92∶4∶4的重量比混合并在N-甲基-2-吡咯烷酮中分散该混合物来制备。正极通过用正极活性物质层用组合物涂布20μm厚的铝箔，将其烘干并压制而制得。
用于负极活性物质层的组合物通过将作为负极活性物质的结晶人造石墨和作为粘结剂的聚偏二氟乙烯(PVDF)以约92∶8的重量比混合并在N-甲基-2-吡咯烷酮中分散该混合物来制备。
负极通过用负极活性物质层用组合物涂布15μm厚的铜箔，将其烘干并压制而制得。
可再充电锂电池单元通过将正极和负极(它们通过上述描述制得)与具有25μm厚聚乙烯材料的隔板卷绕并压制，并把所得结构插入到约30mm×48mm×6mm的棱柱形(1200mA)壳体中制得。此时，使用根据实施例1～24和对比例1～10制得的电解液溶液。
实验例1：电解液溶液的分解初始电压测定
根据实施例2和对比例1制得的电解液溶液的分解初始电压用线性扫描伏安法(LSV)测定，测量结果示于图2和3中。
LSV的测量在约3V～约7V的电压范围内以约0.1mV/s的扫描速率进行，将铂电极用作工作电极，且锂金属用作参比电极和反极板。LSV测量仪使用多通道稳压器(产自Wona Tech)WMPG1000。
图2是根据实施例2和对比例1制得的电解液溶液的LSV曲线图，图3是将图2的曲线图放大的曲线图。
参照图2和3，可看出，就实施例2而言，烷基苯基氰化合物在低于非水有机溶剂的分解初始电压的电压下开始分解。同样，就根据实施例2制得的电解液溶液而言，氧化峰出现在约5.1V处，且根据实施例2制得的电解液溶液的分解初始电压高于根据对比例1制得的电解液溶液的分解初始电压。因此，从LSV测量结果可看出，因为在过充电期间添加剂的分解在低于非水有机溶剂的分解初始电压的电压下开始，所以可保证优异的安全性，且由添加剂分解产生的热量引发保护装置工作(即截止)，从而放止或保护过充电。
实验例2：过充电期间可再充电锂电池单元的状态评价
将根据实施例2制得的可再充电锂电池单元过充电，测量其根据电压和温度的状态。测量结果示于图4中。
根据实施例2制得的可再充电锂电池单元在约1200mA、4.2V和33分钟的条件下截止充电，并以约950mA和10V的恒定电流和恒定电压充电。
图4是显示根据实施例2制得的可再充电锂电池单元的过充电状态的曲线图。从图4可看出，温度升高至约100℃然后降低，且电压升高至约10V然后保持。由于在过充电期间分解电解液溶液中的添加剂产生热量而导致温度升高，并通过去除分解产生的添加剂而使温度降低。通过所产生的热量引起切断保护装置导致电压升高。这可描述为在过充电期间烷基苯基氰化合物早于非水有机溶剂分解的机理。
实验例3：可再充电锂电池单元组件过充测试(pack overchange test)
将根据实施例1～24和对比例1～10的可再充电锂电池单元的组件：)在标准环境中在约1200mA、4.2V和33分钟的截止条件下截止充电，然后充电中断约10分钟至约72小时或更短时间，且ii)第二保护装置(热保险丝：EYP2MP098DUK)连到每个可再充电锂电池单元(作为单电池评价)。iii)将组件放置于木板上，并以约950mA和约10V的恒定电流和恒定电压充电5小时。iv)在最高温评价后，通过观察过充电期间发生的现象OCV来评价过充电期间的安全性，且测量结果示于以下表2中。
实验例4：可再充电锂电池单元的热板测试
根据实施例1～24和对比例1～10的可再充电锂电池单元在过充电期间的安全性通过如下过程评价：i)在标准环境中在约950mA、4.2V和0.05C(60mA)的条件下进行截止充电，中断充电约10分钟至约72小时或更短时间，ii)将可再充电锂电池单元放置在设定为约250℃的热板上，和iii)判定过充电期间发生的现象。结果示于以下表2中。
在实验例1和2中，过充电期间测量的安全性评价标准如下。
L前的数字表示测试单元的数量(例如6L、4L、10L等)，且
L0：优异，L1：漏液，L2：闪光，L3：冒烟，L4：起火，L5：损坏。
实验例5：可再充电锂电池单元的循环寿命评价
将根据实施例1～24和对比例1～10的可再充电锂电池单元在恒流-恒压(CC-CV)条件下以约1C充电至约4.2V的充电电压并在CC条件下以约1C放电至约3.0V的截止电压。进行充电和放电300次并测量基于循环的容量保持率以评价其循环寿命，评价结果示于以下表2中。
表2
从表2可看出，与对比例1～10的可再充电电池单元相比，使用根据本发明实施方式制备的烷基苯基氰化合物作为电解液溶液组分的实施例1～24的可再充电锂电池单元同时具有过充电期间优异的安全性和优异的循环寿命。
同样，从实施例1～24可看出，当烷基位于相同位置时，使用甲基苯基氰化合物时的过充电期间的安全性和循环寿命好于使用乙基苯基氰化合物、丙基苯基氰化合物、丁基苯基氰化合物和戊基苯基氰化合物时的过充电期间的安全性和循环寿命。
并且，从实施例1～24可看出，就相同种类的烷基而言，使用4-烷基苯基氰化合物时的过充电期间的安全性和循环寿命好于使用3-烷基苯基氰化合物和使用2-烷基苯基氰化合物时的过充电期间的安全性和循环寿命。
同样，使用4-甲基苯基氰化合物的实施例1～6的可再充电锂电池单元显示出在过充电期间的安全性方面的最大改进，同时还具有高循环寿命。
尽管已结合目前认为是实用的示例性实施方式描述了本发明，但应理解的是，本发明不限于公开的实施方式，相反，是要涵盖所附权利说明书的精神和范围内的各种修改和等价置换。
Claims (8)
1.一种用于可再充电锂电池的电解液，所述电解液包括：
非水有机溶剂；和
由以下化学通式1表示的烷基苯基氰化合物：
化学通式1
其中，
R为取代或未取代的C1～C10烷基。
2.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的电解液，其中，所述烷基苯基氰化合物包括由以下化学通式2表示的甲基苯基氰化合物：
化学通式2
3.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的电解液，其中，所述烷基苯基氰化合物包括由以下化学通式3表示的4-烷基苯基氰化合物：
化学通式3
其中，
R为取代或未取代的C1～C10烷基。
4.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的电解液，其中，所述烷基苯基氰化合物包括由以下化学式4表示的4-甲基苯基氰化合物：
化学式4
5.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的电解液，其中，基于所述电解液溶液的总量，所述烷基苯基氰化合物的含量为大于0wt％且小于或等于15wt％。
6.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的电解液，其中，所述烷基苯基氰化合物在进行线性扫描伏安法测量时显示出在4.90V和5.30V之间的峰值。
7.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的电解液，其中，所述电解液进一步包括锂盐。
8.一种可再充电锂电池，包括：
正极；
负极；和
权利要求1至6中任意一项所述的用于可再充电锂电池的电解液。
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