[發(fā)明專利]鋰二次電池的電解質(zhì)以及包含該電解質(zhì)的鋰二次電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910490662.4
• 申請(qǐng)日: 2019-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN111477955B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李尹圣;趙廷英;金益圭;吳承旼;金東熺;崔南順;金高恩;李注妍;樸晟志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社;起亞自動(dòng)車株式會(huì)社;蔚山科學(xué)技術(shù)院
• 主分類號(hào): H01M10/0567
• 分類號(hào): H01M10/0567;H01M10/052
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉

公開的為鋰二次電池的電解質(zhì)以及包含該電解質(zhì)的鋰二次電池。所述鋰二次電池的電解質(zhì)包括鋰鹽、溶劑組分和添加劑，所述添加劑包括一種或多種下列化合物，其中，R₁、R₂和R₃各自獨(dú)立地為氫、具有1至20個(gè)碳原子的烷基、具有3至20個(gè)碳原子的環(huán)烷基、具有6至30個(gè)碳原子的芳基或具有6至30個(gè)碳原子的芳烷基。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰二次電池的電解質(zhì)以及包括該電解質(zhì)的鋰二次電池。

背景技術(shù)

隨著技術(shù)的發(fā)展和對(duì)移動(dòng)設(shè)備的需求的增加，對(duì)作為能源的二次電池的需求迅速增加，在二次電池中廣泛使用具有高能量密度和高電壓的鋰二次電池。通常，鋰二次電池包括負(fù)電極、正電極、設(shè)置于電極之間的隔膜以及電解質(zhì)，使用在有機(jī)溶劑中溶解適當(dāng)量的鋰鹽的電解質(zhì)。

在相關(guān)領(lǐng)域中，例如，在目前使用的二次電池電解質(zhì)中，由于重復(fù)充電和放電會(huì)發(fā)生各種副反應(yīng)，由此類副反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物是降低電池性能的因素。特別地，當(dāng)電解質(zhì)中包含LiPF₆鋰鹽時(shí)，由下列一系列的反應(yīng)公式(1)產(chǎn)生的HF會(huì)破壞負(fù)電極表面上的固體電解質(zhì)界面(SEI)和正電極表面上的陰極電解質(zhì)界面(CEI)，其可能導(dǎo)致電極退化，這可能嚴(yán)重影響電池運(yùn)行。

反應(yīng)公式(1)

LiPF₆→Li⁺+PF₆^-(常規(guī)反應(yīng))

LiPF₆→LiF+PF₅(副反應(yīng))

PF₅+H₂O→2HF+POF₃

例如，HF可能破壞正電極的CEI和負(fù)電極的SEI并可能進(jìn)一步造成正電極過渡金屬的洗脫。

發(fā)明內(nèi)容

在優(yōu)選方面，提供了鋰二次電池的電解質(zhì)和包括該電解質(zhì)的鋰二次電池，所述電解質(zhì)通過除去破壞電極SEI膜的副產(chǎn)物從而改進(jìn)了穩(wěn)定性。

在一方面，提供了鋰二次電池的電解質(zhì)溶液，所述電解質(zhì)溶液可以包括鋰鹽、溶劑組分和添加劑。所述添加劑可以包括一種或多種下列化合物。

在上述化合物中，R₁、R₂和R₃各自獨(dú)立地為氫、具有1至20個(gè)碳原子的烷基、具有3至20個(gè)碳原子的環(huán)烷基、具有6至30個(gè)碳原子的芳基或具有6至30個(gè)碳原子的芳烷基。

此外，基于所述電解質(zhì)的總重量，所述電解質(zhì)可以包括約0.2至3.0重量％的量的添加劑。

優(yōu)選地，所述溶劑組分可適當(dāng)?shù)匕ㄟx自碳酸酯基溶劑、酯基溶劑、醚基溶劑、酮基溶劑、非質(zhì)子溶劑及其組合的一種或多種。