电解液及锂离子电池制造技术

本发明专利技术提供一种电解液及锂离子电池。所述电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂。所述添加剂包括磺酸酯季铵盐和卤代硅烷。本发明专利技术的电解液能够提高锂离子电池的低温放电性能以及常温和高温循环性能。

Electrolyte and lithium ion battery

The invention provides an electrolyte and a lithium ion battery. The electrolyte includes lithium salt, organic solvent and additive. The additives include quaternary ammonium sulfonate and halogenated silane. The electrolyte of the invention can improve the performance of the low temperature discharge of the lithium ion battery and the performance of the cycle at normal temperature and high temperature.

【技术实现步骤摘要】
电解液及锂离子电池
本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种电解液及锂离子电池。
技术介绍
近年来，便携式电子产品，例如照相机、数码摄像机、移动电话、笔记本电脑等在人们的日常生活中得到广泛的应用。在减小电子产品的尺寸和减轻电子产品的重量的同时延长电子产品的使用寿命是电子产品行业的发展趋势与要求。因此，开发与便携式电子产品相配套的电源产品，尤其是开发能够提供高能量密度的轻量化二次电池成为行业发展的迫切要求。锂离子电池在首次充电过程中，会在负极表面形成一层SEI(固体电解质界面)膜。若形成的SEI膜太厚，膜阻抗较高，则锂离子无法迁移通过，就会发生析锂；循环过程中，若形成的SEI膜不够致密稳定，则SEI膜会逐渐溶解或破裂，导致暴露的负极活性材料继续与电解液发生反应，消耗电解液的同时，使得锂离子电池容量降低。由此可知，SEI膜的质量对锂离子电池的性能至关重要。由于电解液中不同的添加剂会导致形成的SEI膜质量不一样，膜阻抗也不同。因此，通过调控添加剂来改善SEI膜的质量对实现高性能锂离子电池显得十分必要。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种电解液及锂离子电池，所述电解液能够提高锂离子电池的低温放电性能以及常温和高温循环性能。为了达到上述目的，在本专利技术的一方面，本专利技术提供了一种电解液，其包括锂盐、有机溶剂以及添加剂。所述添加剂包括磺酸酯季铵盐和卤代硅烷。在本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种锂离子电池，其包括根据本专利技术一方面所述的电解液。相对于现有技术，本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供的电解液由于同时包括磺酸酯季铵盐和卤代硅烷，因此能够提高锂离子电池的低温放电性能以及常温和高温循环性能。附图说明图1为化合物1的核磁共振图谱；图2为化合物6的核磁共振图谱。具体实施方式下面详细说明根据本专利技术的电解液及锂离子电池。首先说明根据本专利技术第一方面的电解液。根据本专利技术第一方面的电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂，所述添加剂包括磺酸酯季铵盐和卤代硅烷。在根据本专利技术第一方面的电解液中，当所述电解液同时包括磺酸酯季铵盐和卤代硅烷时，在二者的共同协同作用下，在锂离子电池的正、负极片表面均形成能够阻止电解液分解的SEI膜，尤其是在负极片表面能够形成阻抗小且致密的SEI膜。因此在二者的协同作用下，大大提高了锂离子电池的常温和高温循环性能，与此同时，锂离子电池的低温放电性能也得到了明显的提高。在根据本专利技术第一方面的电解液中，所述磺酸酯季铵盐选自式1所示的化合物中的一种或几种。其中，所述磺酸酯季铵盐包括阴离子基团(对应为)以及阳离子基团(除去之外的部分)。在式1中，R11选自取代或未取代的碳原子数为1～12的烷基、取代或未取代的碳原子数为2～12的烯基、取代或未取代的碳原子数为2～12的炔基、取代或未取代的碳原子数为1～12的烷氧基、取代或未取代的碳原子数为1～12的酰氧基中的一种；R12选自取代或未取代的碳原子数为1～12的亚烷基、取代或未取代的碳原子数为2～12的亚烯基、取代或未取代的碳原子数为2～12的亚炔基中的一种；R13选自取代或未取代的碳原子数为1～12的烷基、取代或未取代的碳原子数为1～12的烷氧基、取代或未取代的碳原子数为1～12的酰氧基、取代或未取代的碳原子数为6～26的芳基、取代或未取代的碳原子数为5～26的芳杂基中的一种；R14选自取代或未取代的碳原子数为1～3的亚烷基；取代基选自F、Cl、Br、I中的一种或几种。其中，“取代”表示被F、Cl、Br、I中的一种或几种部分取代或全部取代。在式1中，表示阴离子，选自F-、NO3-、SO42-、PF6-、PF4-、AsF6-、(FSO2)2N-、中的一种。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，在式1中，所述碳原子数为1～12的烷基可为链状烷基，也可为环烷基，位于环烷基的环上的氢可被其它烷基取代。所述碳原子数为1～12的烷基中碳原子数优选的下限值为2、3、4、5，优选的上限值为3、4、5、6、8、10。优选地，选择碳原子数为1～10的烷基。进一步优选地，选择碳原子数为1～6的链状烷基或碳原子数为3～8的环烷基。更进一步优选地，选择碳原子数为1～4的链状烷基或碳原子数为5～7的环烷基。具体地，所述碳原子数为1～12的烷基可选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、己基、2-甲基-戊基、3-甲基-戊基、1,1,2-三甲基-丙基、3,3,-二甲基-丁基、庚基、2-庚基、3-庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、异庚基、辛基、壬基、癸基中的一种。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，在式1中，所述碳原子数为1～12的烷氧基优选地选择碳原子数为1～10的烷氧基，进一步优选地，选择碳原子数为1～6的烷氧基，更进一步优选地，选择碳原子数为1～4的烷氧基。具体地，所述碳原子数为1～12的烷氧基可选自甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、环戊氧基、环己氧基中的一种。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，在式1中，所述碳原子数为1～12酰氧基优选地选择碳原子数为1～10的酰氧基，进一步优选地，选择碳原子数为1～6的酰氧基，更进一步优选地，选择碳原子数为1～4的酰氧基。具体地，所述碳原子数为1～12酰氧基可选自甲酰氧基、乙酰氧基、正丙酰氧基、异丙酰氧基、正丁酰氧基、仲丁酰氧基、叔丁酰氧基、正戊酰氧基、异戊酰氧基中的一种。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，在式1中，所述碳原子数为2～12的烯基可为环状烯基，也可为链状烯基。所述烯基中双键的个数优选为1个。所述碳原子数为2～12的烯基中碳原子数优选的下限值为3、4、5，优选的上限值为3、4、5、6、8、10。优选地，选择碳原子数为2～10的烯基，进一步优选地，选择碳原子数为2～6的烯基，更进一步优选地，选择碳原子数为2～5的烯基。具体地，所述碳原子数为2～12的烯基可选自乙烯基、烯丙基、异丙烯基、戊烯基、环己烯基、环庚烯基、环辛烯基中的一种。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，在式1中，所述碳原子数为2～12的炔基可为环状炔基，也可为链状炔基。所述炔基中双键的个数优选为1个。所述碳原子数为2～12的炔基中碳原子数优选的下限值为3、4、5，优选的上限值为3、4、5、6、8、10。优选地，选择碳原子数为2～10的炔基，进一步优选地，选择碳原子数为2～6的炔基，更进一步优选地，选择碳原子数为2～5的炔基。具体地，所述碳原子数为2～12的炔基可选自乙炔基、炔丙基、异丙炔基、戊炔基、环己炔基、环庚炔基、环辛炔基中的一种。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，在式1中，所述碳原子数为2～12的亚烷基可为直链亚烷基，也可为支链亚烷基。所述碳原子数为2～12的亚烷基中碳原子数优选的下限值为2、3、4、5，优选的上限值为3、4、5、6、8、10。优选地，选择碳原子数为2～12的亚烷基。具体地，所述碳原子数为2～12的亚烷基可选自亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基、亚丁基、亚异丁基、亚仲丁基、亚戊基、亚己基中的一种。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，在式1中，所述碳原子数为2～12的亚烯基可为直链亚烯基，也可为支链亚烯基。亚烯基中双键的个数优选为1个。所述碳原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解液，包括：锂盐；有机溶剂；以及添加剂；其特征在于，所述添加剂包括磺酸酯季铵盐和卤代硅烷。

【技术特征摘要】
1.一种电解液，包括：锂盐；有机溶剂；以及添加剂；其特征在于，所述添加剂包括磺酸酯季铵盐和卤代硅烷。2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述磺酸酯季铵盐选自式1所示的化合物中的一种或几种；其中，R11选自取代或未取代的碳原子数为1～12的烷基、取代或未取代的碳原子数为2～12的烯基、取代或未取代的碳原子数为2～12的炔基、取代或未取代的碳原子数为1～12的烷氧基、取代或未取代的碳原子数为1～12的酰氧基中的一种；R12选自取代或未取代的碳原子数为1～12的亚烷基、取代或未取代的碳原子数为2～12的亚烯基、取代或未取代的碳原子数为2～12的亚炔基中的一种；R13选自取代或未取代的碳原子数为1～12的烷基、取代或未取代的碳原子数为1～12的烷氧基、取代或未取代的碳原子数为1～12的酰氧基、取代或未取代的碳原子数为6～26的芳基、取代或未取代的碳原子数为5～26的芳杂基中的一种；R14选自取代或未取代的碳原子数为1～3的亚烷基；取代基选自F、Cl、Br、I中的一种或几种；表示阴离子，选自F-、NO3-、SO42-、PF6-、PF4-、AsF6-、(FSO2)2N-、中的一种。3.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，所述碳原子数为1～12的烷基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、己基、2-甲基-戊基、3-甲基-戊基、1,1,2-三甲基-丙基、3,3,-二甲基-丁基、庚基、2-庚基、3-庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、异庚基、辛基、壬基、癸基中的一种；所述碳原子数为2～12的烯基选自乙烯基、烯丙基、异丙烯基、戊烯基、环己烯基、环庚烯基、环辛烯基中的一种；所述碳原子数为2～12的炔基选自乙炔基、炔丙基、异丙炔基、戊炔基、环己炔基、环庚炔基、环辛炔基中的一种；所述碳原子数为1～12的烷氧基选自甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、环戊氧基、环己氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：史松君，湛英杰，王耀辉，谢岚，王珂，王海山，林永寿，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35