[發(fā)明專利]電解液及二次電池

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611218760.5
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN108242566A
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王小梅;付成華
• 申請（專利權(quán)）人: 寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0567
• 分類號(hào): H01M10/0567;H01M10/0569;H01M10/0525
• 代理公司: 北京五洲洋和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨

本發(fā)明提供一種電解液及二次電池。所述電解液包括電解質(zhì)鹽、有機(jī)溶劑以及添加劑。所述有機(jī)溶劑包括羧酸酯化合物。所述添加劑包括環(huán)狀硫酸酯以及亞磷酸三苯酯。當(dāng)本發(fā)明的電解液應(yīng)用到二次電池后，在三者的協(xié)同作用下，能夠同時(shí)提高二次電池在高溫高電壓下的倍率性能、循環(huán)性能以及存儲(chǔ)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電解液及二次電池。

背景技術(shù)

在飛速發(fā)展的信息時(shí)代中，對手機(jī)、筆記本、相機(jī)等電子產(chǎn)品的需求逐年增加。二次電池尤其是鋰離子二次電池作為電子產(chǎn)品的工作電源，具有能量密度高、無記憶效應(yīng)、工作電壓高等特點(diǎn)，正逐步取代傳統(tǒng)的Ni-Cd、MH-Ni電池。然而隨著電子產(chǎn)品市場需求的擴(kuò)大及動(dòng)力、儲(chǔ)能設(shè)備的發(fā)展，人們對鋰離子二次電池的要求不斷提高，開發(fā)具有高能量密度和滿足快速充放電的鋰離子二次電池成為當(dāng)務(wù)之急。目前，有效的方法是提高電極材料的電壓、壓實(shí)密度和選擇合適的電解液。

目前，鋰離子二次電池廣泛應(yīng)用的電解液包括作為導(dǎo)電鋰鹽的六氟磷酸鋰和作為有機(jī)溶劑的環(huán)狀碳酸酯和鏈狀碳酸酯的混合物，然而上述電解液仍存在諸多的不足，特別的是在高電壓下，鋰離子二次電池的性能較差，例如高溫循環(huán)性能差、高溫存儲(chǔ)性能差以及倍率性能差。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于背景技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電解液及二次電池，當(dāng)所述電解液應(yīng)用到二次電池中后，能同時(shí)提高二次電池在高溫高電壓下的倍率性能、循環(huán)性能以及存儲(chǔ)性能。

為了達(dá)到上述目的，在本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供了一種電解液，其包括電解質(zhì)鹽、有機(jī)溶劑以及添加劑。所述有機(jī)溶劑包括羧酸酯化合物。所述添加劑包括環(huán)狀硫酸酯以及亞磷酸三苯酯。

在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種二次電池，其包括根據(jù)本發(fā)明一方面所述的電解液。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果包括，但不限于：

本發(fā)明的電解液同時(shí)包括羧酸酯化合物、環(huán)狀硫酸酯以及亞磷酸三苯酯，當(dāng)其應(yīng)用到二次電池中后，在三者的協(xié)同作用下，能夠同時(shí)提高二次電池在高溫高電壓下的倍率性能、循環(huán)性能以及存儲(chǔ)性能。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的電解液及二次電池。

首先說明根據(jù)本發(fā)明第一方面的電解液。

根據(jù)本發(fā)明第一方面的電解液包括：電解質(zhì)鹽、有機(jī)溶劑以及添加劑。所述有機(jī)溶劑包括羧酸酯化合物。所述添加劑包括環(huán)狀硫酸酯以及亞磷酸三苯酯。

在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的電解液中，所述羧酸酯化合物用于改善二次電池的倍率性能，但當(dāng)羧酸酯化合物應(yīng)用于高電壓體系的二次電池時(shí)，容易被氧化分解，另外使用羧酸酯化合物的二次電池在高溫環(huán)境下使用時(shí)，二次電池多次循環(huán)后的容量損失嚴(yán)重，且二次電池的高溫存儲(chǔ)性能劣化嚴(yán)重。環(huán)狀硫酸酯具有較高的還原電位，能優(yōu)先在負(fù)極表面成膜，抑制羧酸酯化合物的還原，從而改善二次電池的循環(huán)性能。亞磷酸三苯酯能與HF發(fā)生反應(yīng)，起到降低HF的作用，從而改善二次電池的高溫存儲(chǔ)性能。當(dāng)電解液中同時(shí)包括三種物質(zhì)時(shí)，在三者的協(xié)同作用下，能夠同時(shí)提高二次電池在高溫高電壓下的倍率性能、循環(huán)性能以及存儲(chǔ)性能。

在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的電解液中，所述羧酸酯化合物選自式Ⅰ所示的化合物中的一種或幾種。其中，R₁、R₂各自獨(dú)立地選自碳原子數(shù)為1～10的烷烴基、碳原子數(shù)為1～10的鹵代烷烴基中的一種；鹵代烷烴基中的鹵原子選自F、Cl、Br、I中的一種或幾種。