[發明專利]電解液和高鎳NCM鋰離子電池

在審

• 申請號: 202011531167.2
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112635833A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 郭潔;詹世英;尚永亮
• 申請（專利權）人: 銀隆新能源股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 北京博浩百睿知識產權代理有限責任公司 11134
• 代理人: 宋子良

本發明提供了一種電解液和高鎳NCM鋰離子電池。該電解液包括LiPF₆、有機溶劑以及添加劑，添加劑包括A添加劑、成膜添加劑以及鋰鹽添加劑，A添加劑具有式I所示結構的化合物R₁至R₇各自獨立地選自鹵素原子、C₁～C₆的取代或非取代的烷基、取代或非取代的苯基、乙烯基、氨基、烴基氨基中的任意一種，烴基氨基由氨基的1個或2個氫原子被C₁～C₄的烴基取代而形成。在非水電解液中加入A添加劑，能夠有效降低電池電解液中腐蝕性HF和水的含量，延長電池使用壽命。此外，通過A添加劑與成膜添加劑以及鋰鹽類添加劑的協同作用，改善了電池的循環性能和高溫存儲等電性能。且上述原料廉價易得，生產成本較低。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，具體而言，涉及一種電解液和高鎳NCM鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池被廣泛的應用在各種數碼產品、無人機、電動汽車等領域，它被稱為是21世紀發展的理想能源載體。近年來，人們對鋰離子電池能量密度的需求日益增長，其能量密度急需進一步提高，這一點在動力電池領域體現的尤為迫切。

根據鋰離子電池目前的發展趨勢，鋰離子電池未來的發展方向將仍集中在提高能量密度，安全性和降低成本上。其中，三元層狀材料(LiNi_xCo_yM_zO₂，M＝Mn/Al)由于其高比容量而引起了廣泛的關注。但是在高鎳條件下，三元正極材料會發生H2-H3的相變、析氧、陽離子混排、過渡金屬溶出等負面現象，從而導致產氣、二次結構離子破壞、極化增大、容量快速衰減等一系列問題。此外，高鎳三元正極材料與電解液的界面相容性差，在高電壓下易發生副反應，尤其當鋰離子電池處于高溫環境中時，其劣化速度會進一步加快。正極界面副反應是導致高鎳體系電池性能快速衰減的主要原因之一。因此迫切需要采用不同的策略在高鎳NCM陰極表面上構建穩定的陰極/電解質界面。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種電解液和高鎳NCM鋰離子電池，以解決現有技術中的高鎳NCM鋰離子電池的抗高溫性能較差的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種電解液，該電解液包括LiPF₆、有機溶劑以及添加劑，添加劑包括A添加劑、成膜添加劑以及鋰鹽添加劑，A添加劑具有式I所示結構的化合物：

R₁至R₇各自獨立地選自鹵素原子、C₁～C₆的取代或非取代的烷基、取代或非取代的苯基、乙烯基、氨基、烴基氨基中的任意一種，烴基氨基由氨基的1個或2個氫原子被C₁～C₄的烴基取代而形成。

進一步地，上述電解液包括：10～15重量份的LiPF₆、75～85重量份的有機溶劑、0.1～5重量份的A添加劑、0.2～5重量份的成膜添加劑以及0.2～5重量份的鋰鹽添加劑。

進一步地，上述A添加劑的重量份為0.5～2重量份。

進一步地，上述成膜添加劑的重量份為0.5～5重量份。