本文作者:kaifamei

电解液及锂离子电池的制作方法

更新时间:2025-01-10 18:29:43 0条评论

电解液及锂离子电池的制作方法



1.本发明涉及锂离子电池领域,涉及一种电解液及锂离子电池。


背景技术:



2.目前,锂离子电池已广泛应用于汽车、手机等技术产品。商业化的锂离子电池以石墨为负极材料,其容量发挥已经接近石墨理论值(372mah/g),很难通过对石墨进行处理而高幅度地提升锂离子电池的容量。本领域技术人员注意到,锂金属的理论比容量高达3860mah/g,电极电位低至-3.04v,因此,发展以金属锂作为负极的锂离子电池逐渐成为未来的发展方向。
3.然而,限制锂金属负极的锂离子电池发展的因素有两个:(1)锂金属电极在循环过程中容易产生锂枝晶,锂枝晶容易刺穿电芯的隔膜,导致电池出现短路现象;(2)锂金属表面积大、活性高,易与电解液剧烈反应,导致金属锂表面sei膜持续重组,消耗电解液和活性锂,会导致循环效率降低,缩短电池循环寿命。因此,如何有效改善金属锂电极表面性质、抑制锂枝晶的生长是发展采用锂金属负极的锂离子电池迫切需要解决的问题。


技术实现要素:



4.针对现有技术存在的不足,本发明的目的之一在于提供一种电解液,所述电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂,所述添加剂包括第一添加剂,所述第一添加剂包括如式(1)所示的环状磺酰胺衍生物,
[0005][0006]
其中,r1和r2分别独立地选自不饱和度为0至6,卤素原子为0至2且碳原子数为1至15的第一取代基,所述第一取代基选自烷基、烯基、酯基、氨基、硅基或芳基中的任意一种,r3和r4分别独立地选自h或不饱和度为0至4且碳原子数为0至7的第二取代基,所述第二取代基选自烷基、羰基或吡啶基中的任意一种。
[0007]
本发明的目的之二在于提供一种锂离子电池,所述锂离子电池包括正极、负极和如目的之一所述的电解液。
[0008]
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
[0009]
本发明选用环状磺酰胺衍生物作为电解液添加剂,有效改善了锂金属电极表面性质,抑制了锂枝晶生长。提高了锂离子电池的循序性能和存储性能,在45℃循环500圈容量保持率可以高达92%以上,60℃存储30天体积膨胀率可以低至4.1%以下。
具体实施方式
[0010]
本发明提供一种电解液,所述电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂,所述添加剂包括第一添加剂,所述第一添加剂包括如式(1)所示的环状磺酰胺衍生物,
[0011][0012]
其中,r1和r2分别独立地选自不饱和度为0至6,其中不饱和度可以是0、1、2、3、4、5或6等、卤素原子为0至2且碳原子数为1至15的第一取代基,其中所述碳原子数可以是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15,所述第一取代基选自烷基、烯基、酯基、氨基、硅基或芳基中的任意一种,r3和r4分别独立地选自h或不饱和度为0至4且碳原子数为0至7的第二取代基,其中,所述不饱和度可以是0、1、2、3或4等,所述碳原子数可以是0、1、2、3、4、5、6或7等,所述第二取代基选自烷基、羰基或吡啶基中的任意一种。上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0013]
本发明采用如式1所示的环状磺酰胺衍生物,在电池循环中,环状磺酰胺衍生物可产生li3n、li2s,无机盐类相对于有机聚合物组成的sei膜,由于其机械性能表现优异,在电池循环过程中,具有更良好的sei膜的膨胀和收缩性质,因此对锂离子电池性能有改善作用。
[0014]
作为本发明优选的技术方案,所述第一添加剂包括如式1至式8所示的化合物中的任意一种以上的组合。
[0015]
其中所述组合典型但非限制性实例有:式2和式3所示化合物的组合、式3和式4所示化合物的组合、式4和式5所示化合物的组合、式5和式6所示化合物的组合、式6和式7所示化合物的组合、式7和式8所示化合物或式8和式9的组合等。
[0016][0017]
优选为如式2所示的化合物、如式4所示的化合物或如式5所述的化合物中的任意一种或至少两种的组合,其中所述组合典型但非限制性实例有:式2所示化合物和式4所示
化合物的组合、式4化合物和式5所示化合物的组合或式2和式5所示化合物的组合等。
[0018]
作为本发明优选的技术方案,以所述电解液的质量为100%计,所述第一添加剂占所述电解液的质量分数为0.2%至15%,其中所述质量分数可以是0.2%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%或12%等,但不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为0.2%至10%。
[0019]
根据本发明的锂离子电池,如果第一添加剂在电解液中质量百分比过低,则锂离子电池工作过程中产生的so2气体含量较低,无法有效改善锂金属电极表面的性质;而添加剂(i)含量过高,则会导致电解液体系粘度增大,影响电池内部锂离子传导。
[0020]
作为本发明优选的技术方案,所述添加剂还包括第二添加剂,所述第二添加剂包括环状酯类添加剂。
[0021]
所述环状酯类添加剂包括环状碳酸酯类添加剂、环状磺酸内酯类添加剂或环状硫酸酯类添加剂中的任意一种或至少两种的组合,其中所述组合典型但非限制性实例有:环状碳酸酯类添加剂和环状磺酸内酯类添加剂的组合、环状磺酸内酯类添加剂和环状硫酸酯类添加剂的组合或环状碳酸酯类添加剂和环状硫酸酯类添加剂的组合等。
[0022]
所述环状碳酸酯类添加剂包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯或碳酸乙烯亚乙酯中任意一种或至少两种的组合,其中所述组合典型但非限制性实例有:碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯的组合、氟代碳酸乙烯酯和碳酸乙烯亚乙酯的组合或碳酸亚乙烯酯和碳酸乙烯亚乙酯的组合等。
[0023]
所述环状磺酸内酯类添加剂包括1,3-丙烷磺酸内酯和/或1,3-丙烯磺酸内酯。
[0024]
所述环状硫酸酯类添加剂包括硫酸乙烯酯和/或硫酸丙烯酯。
[0025]
以所述电解液的质量为100%计,所述第二添加剂占所述电解液的质量分数为0.05%至20%,其中所述质量分数可以是0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%、16%、18%或20%等,但不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0026]
作为本发明优选的技术方案,所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚丙酯或碳酸二乙酯中任意一种或至少两种的组合,其中所述组合典型但非限制性实例有:碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的组合、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯的组合、碳酸甲乙酯和碳酸亚丙酯的组合或碳酸亚丙酯和碳酸二乙酯的组合等。
[0027]
以所述电解液的质量为100%计,所述有机溶剂占所述电解液的质量分数为60%至85%,其中所述质量分数可以是60%、62%、64%、66%、68%、70%、72%、74%、76%、78%、80%、82%、84%或85%等,但不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0028]
作为本发明优选的技术方案,所述锂盐包括lipf6、libf4、lifsi、litfsi、libob、liodfp、liodfb、lipo2f2或cf3so3li中的任意一种或至少两种的组合,其中所述组合典型但非限制性实例有:lipf6和libf4的组合、libf4和lifsi的组合、lifsi和litfsi的组合、litfsi和libob的组合、liodfp和liodfb的组合、liodfb和lipo2f2的组合或lipo2f2和cf3so3li的组合等。
[0029]
所述锂盐在所述电解液中的浓度为0.1mol/l至2mol/l,其中所述浓度可以是0.1mol/l、0.2mol/l、0.4mol/l、0.6mol/l、0.8mol/l、1.0mol/l、1.2mol/l、1.4mol/l、
1.6mol/l、1.8mol/l或2mol/l等,但不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0030]
本发明提供一种如目的之一所述的电解液的制备方法,所述制备方法包括:
[0031]
将磺酰氯和乙二胺在溶剂中混合后,加入碳酸氢钠,萃取,提纯后将产物溶于dmf溶液中,加入碳酸钠及对应的取代基卤化物,60℃加热8小时,反应结束后,旋蒸过量的dmf溶剂,采用二氯甲烷和水进行萃取,对萃取液进行蒸馏得到第一添加剂。
[0032]
作为本发明优选的技术方案,所述溶剂包括二氯甲烷。
[0033]
所述磺酰氯和乙二胺的当量比为1:(1至1.5),其中所述当量比可以是1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4或1:1.5等,但不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0034]
所述混合包括加热,所述加热的温度为55℃至65℃,其中所述温度可以是55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃或65℃等,但不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0035]
所述加热的时间为10h至15h,其中所述时间可以是10h、11h、12h、13h、14h或15h等,但不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0036]
所述萃取采用的萃取剂为二氯甲烷与水。
[0037]
所述萃取液为二氯甲烷组分。
[0038]
所述蒸馏可以为旋蒸。
[0039]
本发明还提供一种锂离子电池,所述锂离子电池包括正极、负极和如上文所述的电解液。
[0040]
作为本发明优选的技术方案,所述正极包括正极集流体和涂覆于所述正极集流体上的正极活性材料,所述正极活性材料包括锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物或锂镍钴铝氧化物中的任意一种或至少两种的组合,其中所述组合典型但非限制性实例有:锂钴氧化物和锂镍氧化物的组合、锂镍氧化物和锂锰氧化物的组合、锂锰氧化物和锂镍锰氧化物的组合、锂镍锰氧化物和锂镍钴锰氧化物的组合或锂镍钴锰氧化物和锂镍钴铝氧化物的组合等。
[0041]
所述负极包括负极集流体和涂覆于所述负极集流体上的负极活性材料,所述负极活性材料包括锂合金片层和/或金属锂片层。
[0042]
所述锂合金片层包括li-sn合金、li-sn-o合金、li-mg合金、li-b合金或li-al合金中的任意一种或至少两种的组合,其中所述组合典型但非限制性实例有:li-sn合金和li-sn-o合金的组合、li-sn-o合金和li-mg合金的组合、li-mg合金和li-b合金的组合或li-b合金和li-al合金的组合等。
[0043]
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值,还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
[0044]
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
[0045]
实施例1
[0046]
本实施例提供了一种电解液,电解液包括有机溶剂、锂盐和添加剂。
[0047]
其中,有机溶剂碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯,且碳酸乙烯酯、碳酸甲乙
酯和碳酸二乙酯的质量比为3:5:2。
[0048]
锂盐为六氟磷酸锂,浓度为1mol/l。
[0049]
添加剂包括环状磺酰胺衍生物和环状酯类添加剂,其中,环状磺酰胺衍生物如式2所示。
[0050][0051]
环状酯类添加剂为碳酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、硫酸乙烯酯。以电解液的质量为100%计,所述如式2所示的环状磺酰胺衍生物的质量分数为0.5%、碳酸亚乙烯酯的质量分数为2.5%、1,3-丙烷磺酸内酯的质量分数为2.5%和硫酸乙烯酯的质量分数为5%。
[0052]
其中,包含如式2所示的环状磺酰胺衍生物的制备方法如下:
[0053]
将磺酰氯和乙二胺在溶剂中混合后,加入碳酸氢钠,萃取后对萃取液进行蒸馏得到如上式2所示的添加剂作为第一添加剂将磺酰氯和乙二胺在溶剂中混合后,加入碳酸氢钠,萃取,提纯后将产物溶于dmf溶液中,加入碳酸钠及对应的取代基卤化物(cas:74-88-4和氯甲酸叔丁酯cas:24608-52-4,当量比1:1),60℃加热8小时,反应结束后,旋蒸过量的dmf溶剂,采用二氯甲烷和水进行萃取,对萃取液进行蒸馏得到如式2所示的第一添加剂。
[0054]
实施例2
[0055]
本实施例提供一种电解液同样包括有机溶剂、锂盐和添加剂。
[0056]
其中,有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯,其中,碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量比为3:5:2。
[0057]
锂盐为六氟磷酸锂,浓度为0.5mol/l。
[0058]
添加剂包括环状磺酰胺衍生物和环状酯类添加剂,其中,环状磺酰胺衍生物如式4所示。
[0059][0060]
环状酯类添加剂为碳酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯。以电解液的质量为100%计,所述如式4所示的环状磺酰胺衍生物的质量分数为0.01%、碳酸亚乙烯酯的质量分数为0.025%、1,3-丙烷磺酸内酯的质量分数为0.025%。
[0061]
包含如式4所示的环状磺酰胺衍生物的制备方法如下:
[0062]
将磺酰氯和乙二胺在溶剂中混合后,加入碳酸氢钠,萃取后对萃取液进行蒸馏得到如上添加剂作为第一添加剂将磺酰氯和乙二胺在溶剂中混合后,加入碳酸氢钠,萃取,提纯后将产物溶于dmf溶液中,加入碳酸钠及乙醛cas:75-07-0,60℃加热8小时,反应结束后,旋蒸过量的dmf溶剂,采用二氯甲烷和水进行萃取,对萃取液进行蒸馏得到如式4所示的第一添加剂。。
[0063]
实施例3
[0064]
本实施例提供一种锂离子电池电解液同样包括有机溶剂、锂盐和添加剂。
[0065]
其中,有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯,且碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量比为3:5:2。
[0066]
锂盐为六氟磷酸锂,浓度为2mol/l。
[0067]
添加剂包括环状磺酰胺衍生物和环状酯类添加剂,其中,环状磺酰胺衍生物如式5所示。
[0068][0069]
环状酯类添加剂为碳酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯。以电解液的质量为100%计,所述如式5所示的环状磺酰胺衍生物的质量分数为15%、碳酸亚乙烯酯的质量分数为5%、1,3-丙烷磺酸内酯的质量分数为10%和硫酸乙烯酯的质量分数为5%。
[0070]
其中,包含如式5所示的环状磺酰胺衍生物的制备方法如下:
[0071]
将磺酰氯和乙二胺在溶剂中混合后,加入碳酸氢钠,萃取后对萃取液进行蒸馏得到如上添加剂作为第一添加剂将磺酰氯和乙二胺在溶剂中混合后,加入碳酸氢钠,萃取,提纯后将产物溶于dmf溶液中,加入碳酸钠及三甲基氯硅烷cas:75-77-4,60℃加热8小时,反应结束后,旋蒸过量的dmf溶剂,采用二氯甲烷和水进行萃取,对萃取液进行蒸馏得到第一添加剂。
[0072]
实施例4
[0073]
本实施例除将如式2所示的环状磺酰胺衍生物的质量分数替换为0.3%外,并适应性调整非水溶剂用量使电解液总量为100%,其他条件均与实施例1相同。
[0074]
实施例5
[0075]
本实施例除将如式2所示的环状磺酰胺衍生物的质量分数替换为5%外,并适应性调整非水溶剂用量使电解液总量为100%,其他条件均与实施例1相同。
[0076]
实施例6
[0077]
本实施例除将如式2所示的环状磺酰胺衍生物的质量分数替换为10%外,并适应性调整非水溶剂用量使电解液总量为100%,其他条件均与实施例1相同。
[0078]
实施例7
[0079]
本实施例除将如式2所示的环状磺酰胺衍生物的质量分数替换为18%外,并适应性调整非水溶剂用量使电解液总量为100%,其他条件均与实施例1相同。
[0080]
实施例8
[0081]
本实施例除不添加环状酯类添加剂外,并适应性调整非水溶剂用量使电解液总量为100%,其他条件均与实施例1相同。
[0082]
对比例1
[0083]
本对比例除不添加如式2所示的环状磺酰胺衍生物外,并适应性调整非水溶剂用量使电解液总量为100%,其他条件均与实施例1相同。
[0084]
对比例2
[0085]
本对比例除将如式2所示的环状磺酰胺衍生物替换为如式10所示的环上仅含有一个n取代基的化合物,其他条件均与实施例1相同。
[0086][0087]
实施例1至8和对比例1至2中电解液的制备方法如下:
[0088]
电解液在手套箱中配制,在手套箱中氮气含量为99.999%,实际氧含量为0.1ppm,水分含量为0.1ppm。以非水电解液的总质量为100%计,将质量比为3:5:2的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯电池级有机溶剂混合均匀后,将充分干燥后的锂盐加入上述非水溶剂,并加入添加剂,调节锂盐的浓度,配制成实施例1至8和对比例1至3对应的锂离子电池非水电解液。
[0089]
锂离子电池的制备方法如下:
[0090]
将正极活性物质lini
0.5
mn
1.5
o4、导电剂乙炔黑、粘结剂聚偏二氟乙烯按质量比95:3:2在n-甲基吡咯烷酮溶剂体系中充分搅拌混合均匀后,涂覆于铝箔上烘干、冷压,得到正极极片,其压实密度为3.5g/cm3。
[0091]
将负极活性物质石墨、导电剂乙炔黑、粘结剂丁苯橡胶、增稠剂碳甲基纤维素钠按照质量比96:2:1:1在去离子水溶剂体系中充分搅拌混合均匀后,涂覆于铜箔上烘干、冷压,得到负极极片,其压实密度为1.65g/cm3。
[0092]
以厚度9μm的聚乙烯作为基膜,并在基膜上涂覆厚度为3μm纳米氧化铝涂层,得到隔膜。
[0093]
将正极极片、隔膜、负极极片按顺序叠好,使隔膜处于正极极片和负极极片中间起到隔离的作用,并叠片得到裸电芯。
[0094]
将裸电芯装入铝塑膜,然后在80℃下烘烤除水后,注入实施例1至8和对比例1至2相应的电解液并封口,之后经过静置、热冷压、化成、夹具、分容等工序,获得实施例1至8和对比例1至2对应的成品软包装锂离子二次电池。
[0095]
接着对各实施例及对比例进行如下性能测试。
[0096]
一、45℃下高温循环的容量保持率
[0097]
在45℃下,将锂离子电池以1c倍率恒流充电至5v,然后以5v恒压充电至电流小于0.05c,搁置10min后,以1c恒流放电至2.8v,测试此时锂离子电池的放电容量,为首次循环的放电容量;按照上述条件电池进行多次循环,分别计算得出电池循环1000次的容量保持率。按照以下公式计算相对于循环后的容量保持率。
[0098]
容量保持率(%)=(对应循环1000圈的放电容量/首次循环的放电容量)
×
100%。
[0099]
二、60℃高温存储30天的体积膨胀率
[0100]
在25℃下,将锂离子电池以1c恒流充电至5v,然后恒压充电至电流为0.05c,测试锂离子电池的体积并记为v0。再将满充状态的电池置于60℃烘箱中存储30天,测试存储后的体积并记为v1,按照以下公式计算相对于存储前的锂离子电池的体积膨胀率。
[0101]
体积膨胀率(%)=(v1-v0)/v0
×
100%。
[0102]
对实施例1至8和对比例1至2中制备得到的锂离子二次电池进行45℃下高温循环的容量保持率和60℃高温存储30天的体积膨胀率,测试结果如下述表格所示:
[0103]
表1
[0104] 45℃循环500圈的容量保持率60℃存储30天的体积膨胀率实施例190.2%4.3实施例292.3%4.1%实施例389.1%5.6%
[0105]
通过表1可知:本发明电解液通过加入0.2%至15%的式(1)化合物可以有效改善锂金属电极的界面性质,抑制锂枝晶生长,提升锂离子电池的高温循环性能和高温存储性能。
[0106]
表2
[0107] 45℃循环500圈的容量保持率60℃存储30天的体积膨胀率实施例190.2%4.3%实施例487.4%7.8%实施例589.9%7.3%实施例685.2%9.6%实施例782.3%10.8%
[0108]
通过表2可知:随着环状磺酰胺衍生物的添加量增加,锂离子电池的性能会先升高后下降。当环状磺酰胺衍生物的添加量过多,锂离子电池的性能进一步恶化。
[0109]
表3
[0110] 45℃循环500圈的容量保持率60℃存储30天的体积膨胀率实施例190.2%4.3%实施例886.1%6.5%
[0111]
通过表3可知:当不添加环状酯类添加剂,电池的循环容量保持率会有所下降,存储的体积膨胀率也会有所提高。说明环状磺酰胺衍生物与环状酯类添加剂配合使用,使得电芯的高温循序性能和高温存储性能会有一个综合的提升,需要二者搭配使用,来提升锂离子电池的性能。
[0112]
表4
[0113] 45℃循环500圈的容量保持率60℃存储30天的体积膨胀率实施例190.2%4.3%对比例180.3%12.6%对比例279.8%17.4%
[0114]
通过表4可知:不添加环状磺酰胺衍生物,电池的循环和存储性能会有大幅度下降,说明了环状磺酰胺衍生物对性能提升及sei膜稳定构建的重要作用。当环状磺酰胺衍生物替换为苯环上仅含有一个n取代基的化合物后,电池的循序性能和存储性能均下降,一方面由于环上氨基的氢带有弱酸性,对体系不利,另一方面其能形成有效的li3n和li2s的无机成分较少,性能不如环状磺酰胺。
[0115]
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保
护范围之内。

技术特征:


1.一种电解液,其特征在于,所述电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂,所述添加剂包括第一添加剂,所述第一添加剂包括如式(1)所示的环状磺酰胺衍生物,其中,r1和r2分别独立地选自不饱和度为0至6、卤素原子为0至2且碳原子数为1至15的第一取代基,所述第一取代基选自烷基、烯基、酯基、氨基、硅基或芳基中的任意一种,r3和r4分别独立地选自h或不饱和度为0至4且碳原子数为0至7的第二取代基,所述第二取代基选自烷基、羰基或吡啶基中的任意一种。2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述第一添加剂包括如式2至式9所示的化合物中的任意一种以上的组合。3.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,以所述电解液的质量为100%计,所述第一添加剂占所述电解液的质量分数为0.2%至15%。4.根据权利要求1至3的任一项所述的电解液,其特征在于,所述添加剂还包括第二添加剂,所述第二添加剂包括环状酯类添加剂,所述环状酯类添加剂包括环状碳酸酯类添加剂、环状磺酸内酯类添加剂或环状硫酸酯类添加剂中的任意一种或至少两种的组合,以所述电解液的质量为100%计,所述第二添加剂占所述电解液的质量分数为0.05%至20%。5.根据权利要求1至3的任一项所述的电解液,其特征在于,所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚丙酯或碳酸二乙酯中任意一种或至少两种的组合,以所述电解液的质量为100%计,所述有机溶剂占所述电解液的质量分数为60%至85%。6.根据权利要求1至3的任一项所述的电解液,其特征在于,所述锂盐包括lipf6、libf4、lifsi、litfsi、libob、liodfp、liodfb、lipo2f2或cf3so3li中的任意一种或至少两种的组合,所述锂盐在所述电解液中的浓度为0.1mol/l至2mol/l。7.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池包括正极、负极和如权利要求1至6任
一项所述的电解液。8.根据权利要求7所述的锂离子电池,其特征在于,所述正极包括正极集流体和涂覆于所述正极集流体上的正极活性材料,所述正极活性材料包括锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物或锂镍钴铝氧化物中的任意一种或至少两种的组合,所述负极包括负极集流体和涂覆于所述负极集流体上的负极活性材料,所述负极活性材料包括锂合金片层和/或金属锂片层,所述锂合金片层包括li-sn合金、li-sn-o合金、li-mg合金、li-b合金或li-al合金中的任意一种或至少两种的组合。

技术总结


本发明提供了一种电解液及锂离子电池。所述电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂,所述添加剂包括第一添加剂,所述第一添加剂包括如式1所示的环状磺酰胺衍生物,式1,其中,R1和R2分别独立地选自不饱和度为0至6、卤素原子为0至2且碳原子数为1至15的第一取代基,所述第一取代基选自烷基、烯基、酯基、氨基、硅基或芳基中的任意一种,R3和R4分别独立地选自H或不饱和度为0至4且碳原子数为0至7的第二取代基,所述第二取代基选自烷基、羰基或吡啶基中的任意一种。本发明选用环状磺酰胺衍生物作为电解液添加剂,有效改善了锂离子电池表面性质,抑制了锂枝晶生长。抑制了锂枝晶生长。


技术研发人员:

余乐 王子沅

受保护的技术使用者:

远景睿泰动力技术(上海)有限公司

技术研发日:

2022.10.20

技术公布日:

2023/1/17


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本文链接:http://www.wtabcd.cn/zhuanli/patent-1-78339-0.html

来源:专利查询检索下载-实用文体写作网版权所有,转载请保留出处。本站文章发布于 2023-01-25 23:56:51

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