[發明專利]一種鋰二次電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201110258916.3
• 申請日: 2011-09-02
• 公開（公告）號: CN102983353A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 周思思;黃學杰;周志彬;李泓;聶進;韓鴻波
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/0568;H01M10/0569;H01M10/058
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 劉丹妮

1.一種鋰二次電池，包括正極、負極、非水電解液和介于正極和負極之間的隔膜，所述正極包含能夠可逆脫嵌鋰離子的正極活性材料，所述負極包含能夠可逆脫嵌鋰離子的負極活性材料，所述非水電解液包含鋰鹽和有機溶劑，其特征在于，所述正極活性材料為鋰錳氧化物、經過摻雜的鋰錳氧化物或經過表面修飾的鋰錳氧化物的一種或多種；所述鋰鹽包含不對稱氟磺酰亞胺鋰鹽。

2.根據權利要求1所述的鋰二次電池，其中，所述不對稱氟磺酰胺鋰鹽選自下述通式(I)所示化合物中的至少一種，

式中，R_F為C_n1F_2n1+1、H(CF₂CF₂O)_m1CF₂CF₂或F(CF₂CF₂O)_m1CF₂CF₂，其中n1為1～8、m1為1～6；優選的，所述不對稱氟磺酰胺鋰鹽為下述化學式(II)所示的化合物，

3.根據權利要求1所述的鋰二次電池，其中，所述鋰鹽還包含其他鋰鹽；優選的，所述其他鋰鹽選自六氟磷酸鋰(LiPF₆)、高氯酸鋰(LiClO₄)、四氟硼酸鋰(LiBF₄)或雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)。

4.根據權利要求3所述的鋰二次電池，其中，以非水電解液的總重量為基準，所述不對稱氟磺酰亞胺鋰鹽的含量為0.01～50wt％，其他鋰鹽的含量為0～15wt％，所述有機溶劑的含量為40～90wt％。

5.根據權利要求1所述的鋰二次電池，其中，所述非水電解液還包含功能添加劑；所述功能添加劑為SEI成膜促進劑、抗過充添加劑、阻燃劑和穩定劑中的一種或多種。

6.根據權利要求5所述的鋰二次電池，其中，所述SEI成膜促進劑選自碳酸亞乙烯酯(VC)、氟代乙烯酯(FEC)、氯代乙烯酯(ClEC)、丙烷磺酸內酯(PS)、丁烷磺酸內酯、四烷基-二烯基硅氧烷、(對乙烯基苯磺酰)(全氟烷基磺酰)亞胺鹽；

所述四烷基-二烯基硅氧烷為具有下述通式(III)的化合物，

式中，n為1～5，R⁷～R¹⁰相同或不相同，單獨或共同為碳原子數為1～5的脂肪族取代基、烷氧基或碳原子數為6～24的脂環族取代基；優選的，n＝1，R⁷～R¹⁰均為CH₃、或n＝2，R⁷～R¹⁰均為CH₃CH₂、或n＝1，R⁷和R⁸為CH₃，R⁹和R¹⁰為CH₃CH₂；

所述(對乙烯基苯磺酰)(全氟烷基磺酰)亞胺鹽為具有下述通式(IV)的化合物，

式中，n2＝0～8，M⁺為鋰離子、季銨陽離子、季膦陽離子或锍陽離子，R¹¹～R¹⁷相同或不相同，單獨或共同為碳原子數為1～12的取代基；優選的，所述碳原子數為1～12的取代基為-(CH₂)_n3CN、-(CH₂)_n3CO₂R¹⁸、-(CH₂CH₂O)_x1(CH₂)_y1CH₃、-CH₂O(CH₂)_y1CH₃、-(CH₂CH₂O)_x1R_F1、-(CH₂CH₂S)_x1R_F1，其中R¹⁸為碳原子數為1～4的烷基，R_F1為C_n3F_2n3+1，x1為1～12，y1為0～4，n3＝1～8。