[發明專利]一種耐氧化電解液、鋰離子電池及制備方法

在審

• 申請號: 202210158105.4
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114520372A
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 馮紹偉;劉靜;楊紅新
• 申請（專利權）人: 蜂巢能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0569
• 分類號: H01M10/0569;H01M10/0525
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 周淑歌

1.一種耐氧化電解液，其特征在于，包括摩爾比為1：(1-3)的鋰鹽和含氟砜類溶劑。

2.根據權利要求1所述的耐氧化電解液，其特征在于，所述含氟砜類溶劑具有式I或式II所示結構：

其中，R₁＝C_nH_2n+1，R₂＝C_nF_xH_2n+1-x，R₃＝C_nF_2n，1≤x≤_2n+1，n＝1～8。

3.根據權利要求1或2所述的耐氧化電解液，其特征在于，所述鋰鹽具有如式VI所述結構：

其中，R₁＝C_nF_2n+1,R₂＝C_nF_2n+1，n＝0～8；

可選的，所述鋰鹽為雙氟磺酰亞胺鋰、雙(三氟甲基)磺酰亞胺鋰、雙(五氟乙基)磺酰亞胺鋰、氟(三氟甲基)磺酰亞胺鋰中的至少一種。

4.根據權利要求1-3任一項所述的耐氧化電解液，其特征在于，所述電解液中還包括稀釋劑和/或成膜添加劑；

可選的，所述稀釋劑與含氟砜類溶劑的摩爾比為(1-4)：1；

可選的，以電解液的總質量計，所述成膜添加劑的用量占0.01-3％。

5.根據權利要求4所述的耐氧化電解液，其特征在于，所述稀釋劑具有如下式III，式IV或式V所示的結構：

其中，

Rf₁＝C_nF_2n+1或者C_nF_2nH；Rf₂＝C_nF_2n+1或者C_nF_2nH；n＝1～8；

可選的，所述稀釋劑為1,1,2,2-四氟已基-2,2,3,3,-四氟丙基醚。

6.根據權利要求4所述的耐氧化電解液，其特征在于，所述成膜添加劑為含有不飽和鍵的環狀碳酸酯化合物、鹵素取代的環狀碳酸酯化合物、硫酸酯化合物、亞硫酸酯化合物、磺酸內酯化合物、二磺酸化合物、腈化合物、芳香化合物、異氰酸酯化合物、磷腈化合物、環狀酸酐化合物、亞磷酸酯化合物、磷酸酯化合物、硼酸酯化合物中的至少一種。

7.一種權利要求4-6任一項所述的耐氧化電解液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：把鋰鹽溶解到含氟砜類溶劑中，然后再與剩余組分混合，得到所述耐氧化電解液。

8.一種鋰離子電池，其特征在于，包括權利要求1-6任一項所述的耐氧化電解液或者權利要求7所述制備方法制備得到的耐氧化電解液。

9.根據權利要求8所述鋰離子電池，其特征在于，還包括正極片和負極片。

10.根據權利要求8或9所述的鋰離子電池，其特征在于，正極材料包括LiCoO₂、LiNi_xCo_yMn_zO₂、LiNi_xCo_yAl_zO₂、LiNi_xMn_1-xO₂、LiMn₂O₄、LiMnO₂、Li₂MnO₄、Li_1+aMn_1-xA_xO₂、LiCo_1-xMn_xO₂、LiNi_1-xCo_xO₄、Li₂Mn_1-xO₄、xLi₂MnO₃·(1-x)LiNi_eCo_bMn_cAl_dO₂、尖晶石型LiNi_0.5Mn_1.5O₄中的任意一種或多種，其中，A選自Ni、Co、Mn、Al、Cr、Mg、Zr、Mo、V、Ti中的任意一種，0≤a0.2，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1；且x+y+z＝1；0≤b，c，d，e≤1；

可選的，所述正極材料選自LiFePO₄、LiMnPO₄、LiCoPO₄、LiFe_1-xB_xPO₄、xLi₂MnO₃·(1-x)LiNi_eCo_bMn_cAl_dO₂、尖晶石型LiNi_0.5Mn_1.5O₄中的任意一種或至少兩種的組合；其中，0≤x≤1；

和/或，負極材料包括鋰金屬、軟碳、硬碳、人造石墨、天然石墨、硅氧、硅碳中的任意一種或至少兩種的組合。