本发明专利技术涉及用于锂二次电池的非水电解液和包括该非水电解液的锂二次电池，且具体地，本发明专利技术涉及用于锂二次电池的非水电解液和包括该非水电解液的锂二次电池，所述用于锂二次电池的非水电解液包括离子化的锂盐、有机溶剂、和添加剂，其中所述添加剂是包括重量比为1:1‑4:0.05‑0.5的二氟磷酸锂、叔烷基苯、和四乙烯基硅烷在内的混合添加剂，并且所述添加剂是以基于用于锂二次电池的非水电解液的总重量的2.5重量％至4.5重量％的量被包括电解液。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于锂二次电池的非水电解液和包括该非水电解液的锂二次电池
相关申请的交叉引用本申请要求于2016年11月15日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0151998号和于2017年11月15日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0152232号的权益，通过引用将上述专利申请的公开内容作为整体结合在此。
本专利技术涉及用于锂二次电池的非水电解液和包括该非水电解液的锂二次电池，且具体地，涉及可以改善锂二次电池的高温耐久性和稳定性的用于锂二次电池的非水电解液和包括该非水电解液的锂二次电池。
技术介绍
随着针对移动装置的技术开发和需求增加，对作为能源的二次电池的需求显著增加，并且，在这些二次电池中，具有高能量密度和高电压的锂二次电池已经被商业化并广泛地使用。在重复从锂金属氧化物正极嵌入(intercalation)和脱嵌(deintercalation)锂离子进出碳负极的过程的同时进行锂二次电池的充电和放电。在这种情况下，由于锂离子是高反应性的，锂离子与碳电极反应而形成Li2CO3、LiO、或LiOH，并因此，可在负极的表面上形成膜。所述膜被称为“固体电解质界面(SolidElectrolyteInterface；SEI)膜”。形成于充电初期的SEI膜可在充电和放电期间防止锂离子与碳负极或其它材料发生反应，并且可充当在电解液与负极之间仅传递锂离子的离子通道(IonTunnel)。所述离子通道可防止由碳负极与非水电解液的具有高分子量的有机溶剂的共嵌导致的碳负极的结构塌陷，所述有机溶剂使锂离子溶剂化(solvation)并与之一起移动。在锂二次电池的非水电解液中所用的有机溶剂通常在高温下长期存储的情况下，在有机溶剂被从正极释放的过渡金属氧化物氧化时产生气体，由于这样产生的气体导致发生电池膨胀和电极组件变形。此外，在完全充电状态下的高温存储期间SEI膜逐渐塌陷时(例如，以4.2V充电至100％之后于60℃存储)，负极暴露出来，并且，由于这样暴露的负极与电解液反应时产生诸如CO、CO2、CH4、和C2H6之类的气体，而持续地引发副反应，因此最终可能会由于电池内部压力增加导致发生诸如电池膨胀之类的变形。当因电池变形引起的电池内部短路而使电池劣化时，可能会发生电池着火或爆炸。为了解决这些限制，已经提出了一种在非水电解液中加入SEI形成材料以防止SEI膜塌陷的方法。然而，出现了另一个限制，由于电解液添加剂导致产生其他副反应，同时二次电池的整体性能降低。因此，对于开发可以改善锂二次电池的高温和过充电稳定性同时最小化副反应的具有新配置的非水电解液存在着持续的需求。现有技术文件美国专利第8,986,880号。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个方面提供一种包括添加剂的用于锂二次电池的非水电解液，所述用于锂二次电池的非水电解液可以降低电极表面的界面电阻并且同时可以抑制高温存储期间电解液副反应。本专利技术的另一方面提供一种锂二次电池，其中高温存储特性和高温寿命特性藉由包括所述用于锂二次电池的非水电解液而得到改善。技术方案根据本专利技术的一个方面，提供一种用于锂二次电池的非水电解液，所述非水电解液包括离子化的锂盐、有机溶剂、和添加剂，其中所述添加剂是包括重量比为1:1-4:0.05-0.5的二氟磷酸锂(lithiumdifluorophosphate；LiDFP)、由式1表示的叔烷基苯、和四乙烯基硅烷(tetra-vinylsilane；TVS)在内的混合添加剂，并且所述添加剂是以基于所述用于锂二次电池的非水电解液的总重量的2.5重量％至4.5重量％的量被包括：[式1]其中，在式1中，R1是具有4至5个碳原子的叔烷基。在所述用于锂二次电池的非水电解液中，所述有机溶剂可包括混合溶剂，所述混合溶剂包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸丙烯酯、和碳酸甲乙酯中的至少两种溶剂。此外，在所述用于锂二次电池的非水电解液中，作为添加剂，二氟磷酸锂：由式1表示的叔烷基苯：四乙烯基硅烷的重量比可在1:1.5-4:0.1-0.2的范围内。在这种情况下，在所述用于锂二次电池的非水电解液中，二氟磷酸锂在所述用于锂二次电池的非水电解液中的浓度可在1×10-2mol/kg至0.5mol/kg的范围内。在所述用于锂二次电池的非水电解液中，添加剂可以基于用于所述锂二次电池的非水电解液的总重量的2.5重量％至4.3重量％的量被包括。此外，在所述用于锂二次电池的非水电解液中，所述用于锂二次电池的非水电解液可进一步包括至少一种用于形成固体电解质界面(SEI)膜的添加剂，所述添加剂是选自由碳酸亚乙烯酯(VC)、乙烯基碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯(Esa)和丙磺酸内酯(PS)构成的组。所述用于形成SEI的添加剂可以基于所述非水电解液的总重量的至少0.1重量％至2重量％的量被包括。根据本专利技术的另一方面，提供一种锂二次电池，所述锂二次电池包括包含负极活性材料的负极、包含正极活性材料的正极、和非水电解液，其中所述正极活性材料包括由式4表示的化合物和由式5表示的化合物中的至少一种，并且所述非水电解液包括本专利技术的用于锂二次电池的非水电解液：[式4]Li(NixCoyMnz)O2其中，在式4中，0＜x＜1,0＜y＜1,0＜z＜1,x+y+z＝1,和[式5]Li(Nix1Coy1Mnz1)O4其中，在式5中，0＜x1＜2,0＜y1＜2,0＜z1＜2,x1+y1+z1＝2。在所述锂二次电池中，所述正极活性材料可包括选自由Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2、Li(Ni0.5Mn0.3Co0.2)O2、Li(Ni0.7Mn0.15Co0.15)O2、和Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2构成的组中的一种。此外，所述正极活性材料可进一步包括由式6表示的化合物：[式6]LiMnO2。在这种情况下，所述正极活性材料可包括含量为80重量％至99重量％的由式4或式5表示的化合物和含量为1重量％至20重量％的由式6表示的化合物。有益效果根据本专利技术的实施方式，用于锂二次电池的非水电解液可通过包括按特定比例进行混合的混合添加剂来制备，所述非水电解液可在负极表面上形成稳定的固体电解质界面(SEI)膜。此外，可通过包括所述非水电解液来制备锂二次电池，其中不仅通过在负极表面上形成的稳定的SEI膜而降低与电极之间的界面电阻，而且抑制在高电压下正极活性材料的副反应，从而使高温存储特性和寿命特性得到改善。附图说明本说明书所附的以下附图通过举例图解了本专利技术的优选实施例，并且与下文给出的本专利技术的详细描述一起用于使本专利技术的技术构思被进一步理解，因此本专利技术不应仅由这些附图中的事项来解释。图1是图解根据本专利技术的试验例3，在实施例1的二次电池的过充电期间稳定性的测量结果的曲线图；和图2是图解根据本专利技术的试验例3，在比较例10的二次电池的过充电期间稳定性的测量结果的曲线图。具体实施方式下文中，将更加详细地描述本专利技术。应该理解的是，在说明书和权利要求书中所使用的术语或词语应当基于专利技术人可适当地定义该术语或词语的含义以最佳地解释本专利技术的原则，被解释为具有与本专利技术的技术构思和相关技术的背景下的含义相一致的含义。具体地说，在本专利技术的实施方式中，提供一种用于锂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于锂二次电池的非水电解液，所述非水电解液包括：离子化的锂盐；有机溶剂；和添加剂，其中所述添加剂是包括重量比为1:1‑4:0.05‑0.5的二氟磷酸锂、由式1表示的叔烷基苯、和四乙烯基硅烷在内的混合添加剂，并且所述添加剂是以基于所述用于锂二次电池的非水电解液的总重量的2.5重量％至4.5重量％的量被包括：[式1]
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.15 KR 10-2016-01519981.一种用于锂二次电池的非水电解液，所述非水电解液包括：离子化的锂盐；有机溶剂；和添加剂，其中所述添加剂是包括重量比为1:1-4:0.05-0.5的二氟磷酸锂、由式1表示的叔烷基苯、和四乙烯基硅烷在内的混合添加剂，并且所述添加剂是以基于所述用于锂二次电池的非水电解液的总重量的2.5重量％至4.5重量％的量被包括：[式1]其中，在式1中，R1是具有4至5个碳原子的叔烷基。2.如权利要求1所述的用于锂二次电池的非水电解液，其中所述有机溶剂是混合溶剂，所述混合溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、和碳酸甲乙酯中的至少两种溶剂。3.如权利要求1所述的用于锂二次电池的非水电解液，其中二氟磷酸锂：由式1表示的叔烷基苯：四乙烯基硅烷的重量比在1:1.5-4:0.1-0.2的范围内。4.如权利要求1所述的用于锂二次电池的非水电解液，其中在所述用于锂二次电池的非水电解液中，二氟磷酸锂的浓度在1×10-2mol/kg至0.5mol/kg的范围内。5.如权利要求1所述的用于锂二次电池的非水电解液，其中所述添加剂是以基于所述用于锂二次电池的非水电解液的总重量的2.5重量％至4.3重量％的量被包括。6.如权利要求1所述的用于锂二次电池的非水电解液，进一步包括至少一种用于形成固体电解质界面(SEI)膜的添加剂，其选自由碳酸亚乙...
【专利技术属性】
技术研发人员：金广渊，林永敏，金贺恩，李哲行，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR
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