[發(fā)明專利]一種匹配硅碳負(fù)極鋰離子電池電解液及硅碳負(fù)極鋰離子電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510945346.3
• 申請(qǐng)日: 2015-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN105406121B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱學(xué)全;周文超;郭明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞市杉杉電池材料有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0567
• 分類號(hào): H01M10/0567;H01M10/42;H01M4/38;H01M4/583;H01M4/62;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 東莞市華南專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44215
• 代理人: 劉克寬

1.一種匹配硅碳負(fù)極鋰離子電池電解液，由非水性有機(jī)溶劑、鋰鹽及添加劑組成，其特征在于：所述添加劑包括氟代碳酸乙烯酯、亞硫酸乙烯酯和具有M型結(jié)構(gòu)的硼酸酯化合物；

所述添加劑中，所述氟代碳酸乙烯酯的添加量占鋰離子電池電解液總質(zhì)量的0.1％～30％，所述亞硫酸乙烯酯的添加量占鋰離子電池電解液總質(zhì)量的0.1％～5％，所述具有M型結(jié)構(gòu)的硼酸酯化合物的添加量占鋰離子電池電解液總質(zhì)量的0.1％～5％；

所述具有M型結(jié)構(gòu)的硼酸酯化合物為具有結(jié)構(gòu)式(1)或(2)所示的硼酸酯化合物：

其中，R₁～R₆各自獨(dú)立地為烷基或其取代物、芳基及其取代物，或具有結(jié)構(gòu)式(3)所示的官能團(tuán)；

其中，R₇、R₈、R₉各自獨(dú)立地為烷基或其取代物，或者芳基及其取代物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種匹配硅碳負(fù)極鋰離子電池電解液，其特征在于：所述氟代碳酸乙烯酯的添加量占鋰離子電池電解液總質(zhì)量的5％～20％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種匹配硅碳負(fù)極鋰離子電池電解液，其特征在于：所述具有M型結(jié)構(gòu)的硼酸酯化合物為三(三烷基硅烷)硼酸酯、異丙醇頻哪醇硼酸酯、硼酸三異丙酯中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種匹配硅碳負(fù)極鋰離子電池電解液，其特征在于：所述非水性有機(jī)溶劑為鏈狀或環(huán)狀的碳酸酯、羧酸酯和醚類中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種匹配硅碳負(fù)極鋰離子電池電解液，其特征在于：所述非水性有機(jī)溶劑為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲丙酯、四氫呋喃、二氧環(huán)烷、二乙醇二乙醚、γ-丁內(nèi)酯中的兩種以上按任意比例混合的混合物；所述非水性有機(jī)溶劑占鋰離子電池電解液總質(zhì)量的50％～85％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種匹配硅碳負(fù)極鋰離子電池電解液，其特征在于：所述鋰鹽為六氟磷酸鋰、雙草酸硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、四氟硼酸鋰、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰中的至少一種；所述鋰鹽用量占鋰離子電池電解液總質(zhì)量的10％～18％。

7.采用權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的一種匹配硅碳負(fù)極鋰離子電池電解液制備的硅碳負(fù)極鋰離子電池，包括正極極片和負(fù)極極片，所述正極極片包括正極集流體和正極集流體表面的正極膜片，所述負(fù)極極片包括負(fù)極集流體和負(fù)極集流體表面的負(fù)極膜片，所述正極膜片包括正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，所述負(fù)極極片包括負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，其特征在于：所述正極活性物質(zhì)為LiN_1-x-y-zzCo_xMn_yAl_zO₂，其中：0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1且0≤x+y+z≤1；所述負(fù)極活性物質(zhì)為納米硅或SiOx與石墨復(fù)合而成的硅碳負(fù)極材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種硅碳負(fù)極鋰離子電池，其特征在于：所述正極活性物質(zhì)為鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰中的至少一種，所述硅碳負(fù)極材料中的硅含量占1％～30％。