[發明專利]一種含有吡啶環磺酰亞胺鋰的電解液及使用該電解液的電池

有效

• 申請號: 201710081116.6
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN106785048B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 韓鴻波;羅乾;鞏夢潔
• 申請（專利權）人: 惠州市大道新材料科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0568
• 分類號: H01M10/0568;H01M10/052
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 鄧聰權

本發明提供一種含有吡啶環磺酰亞胺鋰的電解液，所述電解液包括導電鋰鹽、非水有機溶劑和添加劑，所述導電鋰鹽包括吡啶環磺酰亞胺鋰，所述吡啶環磺酰亞胺鋰結構通式為：其中，R_1?4＝F、CF₃、C₂F₅、C₄F₉、C₆F₁₃、CF₃O，CF₃CH₂O、(CF₃)₂CHO、CN；R₅＝F、CF₃、C₂F₅、C₄F₉、C₆F₁₃、CF₃O，CF₃CH₂O、(CF₃)₂CHO、R_1?4可以相同或不同；吡啶環上的磺酸基可以位于鄰位，也可以位于間位或者對位。本發明提供的吡啶環磺酰亞胺鋰具有較好的熱穩定性和耐水解性，能夠結合溶解于電解液中的過渡金屬離子以及游離HF，避免這些金屬離子電沉積于負極表面，同時避免HF破壞SEI膜，影響電池的使用壽命和安全性能。

技術領域

本發明涉及鋰二次電池領域，更具體地，本發明涉及一種含有吡啶環磺酰亞胺鋰的電解液及使用該電解液的鋰二次電池。

背景技術

非水電解液是高比能鋰離子電池等儲能器件的關鍵材料之一，其綜合性能，如化學和電化學穩定性，安全性等，直接影響鋰離子電池的使用。目前,商業化的鋰離子電池電解液主要由有機碳酸酯，如乙烯碳酸酯(EC)，碳酸二甲酯(DMC),碳酸二乙酯(DEC)等，電解質導電鹽(主要是LiPF₆)，功能性添加劑，如亞乙烯碳酸酯(VC)，1,3-丙磺酸內酯(PS)，氟代碳酸乙烯酯(FEC)等組成。電解液溶劑體系主要調整配方比例，新型添加劑和鋰鹽是電解質材料的重點與核心技術。LiPF₆在電解液中廣泛應用，但是LiPF₆分解溫度較低(尤其雜質含量較高時)，容易發生水解反應，使得鋰離子電池在高溫(>55℃)下工作時，循環性能和使用壽命大為縮減。因此，研究開發化學穩定性(如熱穩定性，對水穩定性等)高，電化學性能(如高電導率，寬的電化學窗口，對鋁箔沒腐蝕性等)優異的新型導電鋰鹽電解質材料取代傳統鋰鹽LiPF₆是開發大型動力電池和大型儲能電子器件的重要研究方向。

發明內容

鑒于背景技術所存在的問題，本發明的目的在于提供一種吡啶環磺酰亞胺鋰的用途，即在鋰電池和鋰離子電池中作為電解質的應用。

為了實現上述技術方案，本發明提供一種含有吡啶環磺酰亞胺鋰的電解液，包括導電鋰鹽、非水有機溶劑和添加劑，導電鋰鹽包括吡啶環磺酰亞胺鋰，吡啶環磺酰亞胺鋰結構通式為：

其中，

R_1-4＝F、CF₃、C₂F₅、C₄F₉、C₆F₁₃、CF₃O，CF₃CH₂O、(CF₃)₂CHO、CN；

R₅＝F、CF₃、C₂F₅、C₄F₉、C₆F₁₃、CF₃O，CF₃CH₂O、(CF₃)₂CHO、