[發明專利]含有低阻抗磺酸內酯的電解液及其制備方法和動力電池

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• 申請號: 201810305270.1
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108682888A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 林建;田秀麗;黃繼宏
• 申請（專利權）人: 湖南航盛新能源材料有限公司
• 主分類號: H01M10/0566
• 分類號: H01M10/0566;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

1.一種含有低阻抗磺酸內酯的電解液，其特征在于，包括非水性有機溶劑、鋰鹽、添加劑和式(i)所示的強拉電子基團取代的磺酸內酯：

其中，R₁-R₆獨立為-NO₂、-CN、H、鹵素、-CH＝CH₂、C₁-C₄的烷基、-COR、-COOR、-SO₂OR或C₁-C₆的鹵代烷基，且至少一個為-NO₂、-CN或C₁-C₆的多鹵代烷基；R選自C₁-C₄的烷基；m為1-6。

2.根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，m為1-3。

3.根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述鹵素為F或Cl，鹵代烷基為氟代或氯代烷基。

4.根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，R₁-R₄中的至少一個為-NO₂、-CN或C₁-C₆的多鹵代烷基。

5.根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述強拉電子基團取代的磺酸內酯與鹵素、-CH＝CH₂、C₁-C₄的烷基、-COR、-COOR、-SO₂OR和C₁-C₆的單鹵代烷基中的至少一個基團取代的磺酸內酯復配；R選自C1-C4的烷基。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的電解液，其特征在于，所述非水性有機溶劑采用碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的至少一種與碳酸丁烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、1,4-丁內酯、丙酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸乙酯和丁酸乙酯中的至少一種復配；所述鋰鹽選自六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、二氟磷酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、雙草酸硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰和雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰中的至少一種；所述添加劑為碳酸亞乙烯酯、碳酸乙烯亞乙酯、1,3-丙磺酸內酯、1,4-丁磺酸內酯、硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯、亞硫酸乙烯酯、三甲基硅烷磷酸酯、三甲基硅烷亞磷酸酯、三甲基硅烷硼酸酯和亞硫酸丙烯酯中的至少一種。

7.根據權利要求6所述的電解液，其特征在于，所述磺酸內酯的含量為電解液總重量的0.01-5％，添加劑的含量為電解液總重量的0.01-10％，鋰鹽濃度為0.5-2mol/L。

8.一種制備權利要求1-7中任一項所述的電解液的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)手套箱內充滿氬氣，控制水分＜10ppm、氧分＜1ppm，加入非水性有機溶劑、添加劑和強拉電子基團取代的磺酸內酯，混合均勻；

(2)將鋰鹽緩慢加入步驟(1)制得的混合物中，攪拌溶解，得到電解液。

9.一種動力電池，其特征在于，包括正極片、負極片、隔離膜和權利要求1-7中任一項所述的電解液；所述正極片包括正極活性材料、導電劑、集流體及將所述正極活性材料、導電劑與集流體結合的粘結劑；所述負極片包括負極活性材料、導電劑、集流體及將所述負極活性材料、導電劑與集流體結合的粘結劑。

10.根據權利要求9所述的動力電池，其特征在于，所述正極活性材料為鋰鎳錳鈷三元材料，包括LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂、LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂、LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂和LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂中的至少一種；所述負極活性材料為人造石墨、天然石墨、軟碳、硬碳、單質硅、硅氧化合物、硅合金化合物、單質錫、錫氧化物、錫合金化合物、過渡金屬氧化物、鋰金屬氮化物、鋰金屬氧化物和鈦酸鋰中的至少一種。