有机电解质溶液以及包括其的锂电池制造技术

本发明专利技术涉及有机电解质溶液以及包括其的锂电池。有机电解质溶液包括：锂盐；有机溶剂；和由式1表示的含氟磷酸酯化合物：其中，在式1中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、和R15各自独立地为氢原子、氟原子、被卤素原子取代或未取代的C1‑C5烷基、被卤素原子取代或未取代的C4‑C10环烷基、被卤素原子取代或未取代的C6‑C10芳基、被卤素原子取代或未取代的C2‑C10杂芳基、或者被卤素原子取代或未取代的C2‑C10烯基，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、或R15的至少一个为氟原子，以及至少一个苯基不具有氟原子。式1

Organic electrolyte solutions and lithium batteries including them

【技术实现步骤摘要】
有机电解质溶液以及包括其的锂电池相关申请的交叉引用本申请要求2017年12月27日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0181517的优先权和权益以及由其产生的所有权益，将其内容全部通过引用引入本文中。
本公开内容涉及有机电解质溶液以及包括其的锂电池。
技术介绍
锂二次电池被用作便携式电子设备例如摄像机、移动电话和膝上型计算机的驱动源。锂二次电池为在高倍率下可再充电的并且具有如下的比能量：其为铅蓄电池、镍-镉(Ni-Cd)电池、镍-氢电池或镍-锌电池的比能量的约三倍高。具有增加的放电容量的正极活性材料可用于制造具有高能量密度的锂离子二次电池。然而，所述具有增加的放电容量的正极活性材料还可具有相对低的电化学稳定性。因此，在锂二次电池的充电/放电期间可发生所述正极活性材料和电解质之间的副反应，并且因而所述锂二次电池的稳定性在连续的充电/放电循环中劣化。因此，如下将是合乎期望的：通过包括具有增加的放电容量和增加的电化学稳定性的正极活性材料而提供改善的锂二次电池。
技术实现思路
提供新型有机电解质溶液以及包括其的锂电池。另外的方面将部分地在随后的描述中阐明，并且部分地将从所述描述明晰，或者可通过所呈现的实施方式的实践而获知。根据实施方式的一个方面，有机电解质溶液包括：锂盐；有机溶剂；和含氟磷酸酯化合物，其中所述含氟磷酸酯化合物由式1表示：其中在式1中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、和R15各自独立地为氢原子、氟原子、被卤素原子取代或未取代的C1-C5烷基、被卤素取代或未取代的C4-C10环烷基、被卤素取代或未取代的C6-C10芳基、被卤素取代或未取代的C2-C10杂芳基、或者被卤素原子取代或未取代的C2-C10烯基，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、和R15的至少一个为氟原子，以及至少一个苯基不具有氟原子。根据实施方式的另一方面，锂电池包括：包括正极活性材料的正极；包括负极活性材料的负极；以及在所述正极和所述负极之间的所述有机电解质溶液，其中所述正极活性材料包括包含镍和至少一种除镍之外的过渡金属的锂过渡金属氧化物，并且其中在所述锂过渡金属氧化物中的镍的量为约80摩尔百分数(摩尔％)或更大，基于过渡金属的总摩尔数。附图说明由结合附图考虑的实施方式的以下描述，这些和/或其它方面将变得明晰和更容易领会，其中：图1为根据实例实施方式的锂电池的示意图。具体实施方式现在将参照其中显示多种实施方式的附图详细介绍实施方式。相同的附图标记始终表示相同的元件。在这方面，本实施方式可具有不同的形式并且不应解释为限于本文中阐述的描述。因此，下面仅通过参照附图描述实施方式以说明多个方面。本文中所使用的术语仅仅是为了描述具体实施方式的目的且不意图为限制性的。如本文中所使用的，单数形式“一种(个)(a，an)”和“所述(该)”意图包括复数形式，包括“至少一种(个)”，除非内容清楚地另外指出。例如，“被氟原子取代(的)”包括被一个、两个、三个或更多个氟原子取代。“至少一种(个)”不应被解释为限制“一种(个)”。“或”意味着“和/或”。如本文中所使用的，术语“和/或”包括相关所列项目的一个或多个的任意和全部组合。表述如“…的至少一种(个)”当在要素列表之前或之后时修饰整个要素列表，而不是修饰所述列表的单独要素。在下文中，由于本专利技术构思允许有多种变化和许多实施方式，故而具体实施方式将在图中示出并且在书面说明中详细描述。然而，这不意图将本专利技术构思限制于具体实践模式，并且将领会，不背离精神和技术范围的所有变化、等同物和替代物都包括在本专利技术构思中。本文中所使用的术语仅用于描述具体实施方式，而不意图限制本专利技术构思。以单数使用的表述包括复数的表述，除非其在上下文中具有明显不同的含义。如本文中所使用的，将理解术语如“包括”、“具有”和“包含”意图表示存在说明书中公开的特征、数量、步骤、行动、组件、部件、成分、材料、或其组合，但不排除可存在或可添加一种或多种另外的特征、数量、步骤、行动、组件、部件、成分、材料、或其组合的可能性。本文中所使用的符号“/”可根据上下文解释为“和”或者“或”。在图中，为了清楚起见，放大或缩小层和区域的直径、长度和厚度。在整个说明书中，将理解，当一个组件如层、膜、区域或板被称为“在”另外的组件“上”时，所述组件可直接在所述另外的组件上，或者在其上可存在中间组件。相反，当一个元件被称为“直接在”另外的元件“上”时，则不存在中间元件。在整个说明书中，尽管术语如“第一”、“第二”等可用来描述各种组件，但这样的组件不应限于以上术语。以上术语仅用来使一个组件区别于另外的组件。为了更好地理解本专利技术构思的特征，可未在图中显示一些组件，但是并不意图省略所述组件。如本文中所使用的“约”或“大约”包括所陈述的值且意味着在如由本领域普通技术人员考虑到所讨论的测量和与具体量的测量有关的误差(即，测量系统的限制)而确定的对于具体值的可接受的偏差范围内。例如，“约”可意味着在所陈述值的一种或多种标准偏差内，例如在±20％、10％或5％内。除非另外定义，在本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。将进一步理解，术语，例如在常用字典中定义的那些，应被解释为其含义与它们在相关领域和本公开内容的背景中的含义一致，并且将不在理想化或过度形式的意义上进行解释，除非在本文中清楚地如此定义。在下文中，根据实例实施方式，将描述有机电解质溶液以及包括所述有机电解质溶液的锂电池。根据一个实施方式，有机电解质溶液包括：锂盐；有机溶剂；以及由式1表示的含氟磷酸酯化合物：在式1中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、和R15各自独立地为氢原子、氟原子、被卤素原子取代或未取代的C1-C5烷基、被卤素原子取代或未取代的C4-C10环烷基、被卤素原子取代或未取代的C6-C10芳基、被卤素原子取代或未取代的C2-C10杂芳基、或者被卤素原子取代或未取代的C2-C10烯基，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、和R15的至少一个为氟原子，至少一个苯基不具有氟原子(即，不含氟)。在实施方式中，在式1中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、和R15各自独立地为氢原子、氟原子、被氟原子取代或未取代的C1-C5烷基、被氟原子取代或未取代的C4-C10环烷基、被氟原子取代或未取代的C6-C10芳基、被氟原子取代或未取代的C2-C10杂芳基、或者被氟原子取代或未取代的C2-C10烯基；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、和R15的至少一个为氟原子；且苯基的至少一个不含氟(即，不具有氟原子，或换言之，不被任何氟原子取代)。不受理论束缚，认为由式1表示并且包括未被氟取代的苯基的含氟磷酸酯化合物(在本文中也称为基于含氟磷酸酯的化合物)与用作正极活性材料的锂过渡金属氧化物的过渡金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.有机电解质溶液，包括：锂盐；有机溶剂；和含氟磷酸酯化合物，其中所述含氟磷酸酯化合物由式1表示：式1

【技术特征摘要】
2017.12.27 KR 10-2017-01815171.有机电解质溶液，包括：锂盐；有机溶剂；和含氟磷酸酯化合物，其中所述含氟磷酸酯化合物由式1表示：式1其中，在式1中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、和R15各自独立地为氢原子、氟原子、被卤素原子取代或未取代的C1-C5烷基、被卤素原子取代或未取代的C4-C10环烷基、被卤素原子取代或未取代的C6-C10芳基、被卤素原子取代或未取代的C2-C10杂芳基、或者被卤素原子取代或未取代的C2-C10烯基，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、和R15的至少一个为氟原子，以及至少一个苯基不具有氟原子。2.如权利要求1所述的有机电解质溶液，其中由式1表示的含氟磷酸酯化合物为由式2和式3各自表示的化合物的至少一种：式2式3其中，在式2和3中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、和R10各自独立地为氢原子、氟原子、被氟原子取代或未取代的C1-C5烷基、被氟原子取代或未取代的C4-C10环烷基、被氟原子取代或未取代的C6-C10芳基、被氟原子取代或未取代的C2-C10杂芳基、或者被氟原子取代或未取代的C2-C10烯基，以及R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、和R10的至少一个为氟原子。3.如权利要求1所述的有机电解质溶液，其中由式1表示的含氟磷酸酯化合物为由式4-式9之一表示的化合物、或其组合：4.如权利要求1所述的有机电解质溶液，其中由式1表示的含氟磷酸酯化合物为由式10-式15表示的化合物的至少一种：5.如权利要求1所述的有机电解质溶液，其中由式1表示的含氟磷酸酯化合物的量为2重量％或更少，基于所述有机电解质溶液的总重量。6.如权利要求1所述的有机电解质溶液，其中由式1表示的含氟磷酸酯化合物的量在0.5重量％至2重量％的范围内，基于所述有机电解质溶液的总重量。7.如权利要求1所述的有机电解质溶液，其进一步包括由式16-式21表示的化合物的至少一种：其中，在式16-21中，X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12、和X13各自独立地为氢原子或卤素原子，且X1和X2的至少一个为氟原子。8.如权利要求7所述的有机电解质溶液，其中当由式16表示的化合物存在时，至少一种由式16表示的化合物的量为最高达10体积％，基于所述有机溶剂的总体积。9.如权利要求7所述的有机电解质溶液，其中当由式17-式21表示的化合物的至少一种存在时，由式17-式21的至少一个表示的至少一种化合物的量为最高达3重量％，基于所述有机电解质溶液的总重量。10.如权利要求1所述的有机电解质溶液，其中所述有机溶剂包括如下的至少一种：碳酸乙甲酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丁酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、乙腈、丁二腈、己二腈、二甲亚砜、二甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴仁仙，高明天，金东泳，朴银河，张智贤，郑然知，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR