[發明專利]一種含氟溶劑和吡啶類添加劑的電解液及使用該電解液的鋰離子電池

有效

• 申請號: 201811594554.3
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109687022B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 曹青青;杜建委;鐘子坊;吳杰
• 申請（專利權）人: 杉杉新材料（衢州）有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0569;H01M10/0525
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

1.一種含氟溶劑和吡啶類添加劑的電解液，該電解液包含鋰鹽、有機溶劑和添加劑，其特征在于，所述有機溶劑中包含氟代有機溶劑，還包含碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯，所述添加劑中包含吡啶類化合物；

所述氟代有機溶劑如式(I)或式(II)所示：

在式(I)中，R₁和R₂分別表示含1-6個碳原子的烷基或烷氧基，或含1-6個碳原子的氟代烷基或氟代烷氧基，且R₁和R₂中至少有一個為含1-6個碳原子的氟代烷基或氟代烷氧基；在式(II)中，M₁和M₂分別表示含1-6個碳原子的烷基或烷氧基，或含1-6個碳原子的氟代烷基或氟代烷氧基，且M₁和M₂中至少有一個為含1-6個碳原子的氟代烷基或氟代烷氧基；

所述吡啶類化合物如式(III)所示：

其中，X₁、X₂、X₃、X₄和X₅各自獨立的選自氫原子、1-5個碳原子的烷基、1-5個碳原子的烷氧基、鹵素原子、腈基或1-5個碳原子的烷氧基腈基，且X₁、X₂、X₃、X₄和X₅中，至少有一個為腈基或1-5個碳原子的烷氧基腈基；所述添加劑中還包含VC、1,3-PS和FEC；所述式(I)或式(II)的氟代有機溶劑占溶劑質量的5-15％。

2.根據權利要求1所述的含氟溶劑和吡啶類添加劑的電解液，其特征在于，所述式(I)所示化合物選自以下化合物(1)和(2)中的一種：

所述式(II)所示化合物選自以下化合物(3)和(4)中的一種：

3.根據權利要求1所述的含氟溶劑和吡啶類添加劑的電解液，其特征在于，所述式(III)所示化合物選自以下化合物(5)和(6)中的一種：

4.根據權利要求1所述的含氟溶劑和吡啶類添加劑的電解液，其特征在于，所述式(III)所示化合物占電解液質量的0.5-10％。

5.根據權利要求4所述的含氟溶劑和吡啶類添加劑的電解液，其特征在于，所述式(III)所示化合物占電解液質量的1-2％。

6.根據權利要求1所述的含氟溶劑和吡啶類添加劑的電解液，其特征在于，所述碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的質量比為(1-3)：(4-6)：(2-4)。

7.根據權利要求6所述的含氟溶劑和吡啶類添加劑的電解液，其特征在于，所述碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的質量比為2：5：3。

8.根據權利要求1所述的含氟溶劑和吡啶類添加劑的電解液，其特征在于，所述鋰鹽選自LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiBOB、LiODFB、LiAsF₆、LiN(SO₂CF₃)₂、LiN(SO₂F)₂中的一種或多種，且按鋰離子計，所述鋰鹽在電解液中的濃度為0.5-2M。

9.根據權利要求1所述的含氟溶劑和吡啶類添加劑的電解液，其特征在于，所述鋰鹽在電解液中的濃度為1-1.5M。

10.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池使用了權利要求1-9任一項所述含氟溶劑和吡啶類添加劑的電解液。