[發明專利]一種非水電解液及使用該非水電解液的二次電池

在審

• 申請號: 202210264916.2
• 申請日: 2022-03-17
• 公開（公告）號: CN114597494A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 林召強;禹栓成;房斐;符旭陽;鄭興國
• 申請（專利權）人: 洛陽大生新能源開發有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 鄭州浩翔專利代理事務所(特殊普通合伙) 41149
• 代理人: 關璐琪

本發明提供一種非水電解液，其含有下述通式(1)所示結構的硅烷化合物，通式(1)中R1、R2表示氫原子H、碳原子數為1～5的烷基、或者通式(2)表示的基團，R3、R4表示含通式(2)表示的硅烷基團；其還含有下述通式所示環狀硫酸酯基化合物，通式(3)中R5表示氫原子H、碳原子數為1～6的烷基、通式(4)所表示的硅烷基團，R6表示表示通式(4)表示的硅烷基團。本發明提供的非水電解液含有的添加劑如通式(1)～(4)所示，其在用于非水二次電解液以及二次電池時，既能改善含硫酸乙烯酯(DTD)電解液的存儲性能又能保持良好的電池循環壽命和高容量性能，既能改善高溫存儲與性能指標又能并滿足低溫放電性能的要求，實用性能極強。

技術領域

本發明涉及化工物料烘干技術領域，具體涉及一種非水電解液及使用該非水電解液的二次電池。

背景技術

隨著鋰離子電池的快速發展，其在動力電池領域的發展呈現出了迅猛發展的勢頭，逐漸形成未來廣闊的市場藍海領域。現階段動力電池的競爭主要是磷酸鐵鋰和三元材料的競爭，前期以磷酸鐵鋰為主的主流電池廠家逐漸轉變思想開始注重三元電池的開發和投入，目前市場上三元材料電池的占比逐漸趕上和超過磷酸鐵鋰電池，并且業內初步達成共識，未來動力電池領域很可能以三元材料動力電池為主(目前磷酸鐵鋰電池主要應用于新能源商用車，而三元材料電池主要應用于乘用車)。

在未來市場普遍看好三元動力電池的前景基礎下,主流三元動力電池技術路線存在如下技術瓶頸問題：一是三元發展方向是高鎳高容量，但高鎳高容量就存在穩定問題，就需要解決三元高鎳化帶來的不穩定和產氣問題；二是高性能大動力電池需要解決高溫循環和低溫放電的問題，目前能夠解決上述問題的合適添加劑只有硫酸乙烯酯DTD、國內新宙邦與國外中央硝子與臺塑三井等開發的特殊添加劑(目前該產品壟斷成本高、部分性能不一定能夠完全超越DTD)，其他廠家購買不到，所以開發合適的替代品成為國內外相關電解液廠開發的重點工作。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種非水電解液及使用該非水電解液的二次電池，具體方案如下：

一種非水電解液，其含有下述通式(1)所示結構的硅烷化合物，

通式(1)中R1、R2表示氫原子H、碳原子數為1～5的烷基、或者通式(2)表示的基團，R3、R4表示含通式(2)表示的硅烷基團(其中碳鏈碳原子數為1～5)；

其中當通式(1)含有兩個通式(2)所表示的硅烷基團時，兩個通式(2)表示的基團可以相同也可以不相同。

基于上述，其含有下述通式所示的環狀硫酸酯基化合物，

通式(3)中R5表示氫原子H、碳原子數為1～6的烷基、通式(4)所表示的硅烷基團，R6表示表示通式(4)表示的硅烷基團(其中碳鏈碳原子數為1～6)，其中當通式(3)含有兩個通式(4)所表示的硅烷基團時，兩個通式(4)表示的基團可以相同，也可以不相同。

基于上述，所述通式(1)中表示含硅烷基團的化合物的含量為0.02～5.00％，表示含環狀硫酸酯基團的化合物的含量為0.02～5.00％。

基于上述，所述通式(1)、通式(2)表示的化合物均為分子量在200～2000的化合物。

基于上述，該非水電解液中含有0.5～2mol/L的六氟磷酸鋰(LiPF₆)作為主要電解質；還含有單氟磷酸鋰、二氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰、雙氟代草酸硼酸鋰中的一種或者幾種作為次要電解質，其含量為0.02～5.00％。