添加剂、用于可再充电锂电池的电解质和可再充电锂电池制造技术

添加剂、用于可再充电锂电池的电解质以及可再充电锂电池，该添加剂由化学式1表示：[化学式1]学式1]学式1]学式1]

【技术实现步骤摘要】
添加剂、用于可再充电锂电池的电解质和可再充电锂电池


[0001]实施方式涉及添加剂、包括其的用于可再充电锂电池的电解质以及可再充电锂电池。

技术介绍

[0002]可再充电锂电池可以再充电并且可具有铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等的三倍或更多倍高的每单位重量的能量密度。它也可以以高倍率充电并且因此在商业上被制造用于便携式计算机、手机、电动工具、电动自行车等，并且已经考虑能量密度的附加改善。
[0003]通过将电解质注入到电池单电池中制造这种可再充电锂电池，该可再充电锂电池包括正电极(包括能够嵌入/脱嵌锂离子的正极活性物质)和负电极(包括能够嵌入/脱嵌锂离子的负极活性物质)。
[0004]电解质可包括其中溶解锂盐的有机溶剂并且可决定可再充电锂电池的稳定性和性能。

技术实现思路

[0005]可通过提供由化学式1表示的添加剂来实现实施方式：
[0006][化学式1][0007][0008]其中，在化学式1中，X1和X2各自独立地为O、S、CR
a
R
b
或NR
c
，X1和X2中的至少一个为O或S，R1为取代的或未取代的C1至C10烷基、取代的或未取代的C1至C10烷氧基、取代的或未取代的C2至C10烯基、取代的或未取代的C3至C10环烷基、取代的或未取代的C3至C10环烯基或取代的或未取代的C6至C20芳基，R
a
、R
b
、R
c
和R2至R5各自独立地为氢、取代的或未取代的C1至C5烷基、取代的或未取代的C2至C5烯基或其组合，并且n为选自1至3的整数。
[0009]由化学式1表示的添加剂可由化学式1A表示：
[0010][化学式1A][0011][0012]其中，在化学式1A中，X1、X2和R1至R5定义为与化学式1的那些相同。
[0013]由化学式1表示的添加剂可由化学式1-1至化学式1-3中的一个表示：
[0014][0015]其中，在化学式1-1至化学式1-3中，R1至R5和n定义为与化学式1的那些相同。
[0016]化学式1的R1可为取代的或未取代的C1至C10烷基或取代的或未取代的C2至C5烯基。
[0017]可通过提供用于可再充电锂电池的电解质来实现实施方式，该电解质包括非水性有机溶剂、锂盐和根据实施方式的添加剂。
[0018]基于用于可再充电锂电池的电解质的总重量，电解质中包括的添加剂的量可为约0.1wt％至约10wt％。
[0019]基于用于可再充电锂电池的电解质的总重量，电解质中包括的添加剂的量可为约0.1wt％至约3.0wt％。
[0020]可通过提供可再充电锂电池来实现实施方式，该可再充电锂电池包括正电极，该正电极包括正极活性物质；负电极，该负电极包括负极活性物质；和根据实施方式的电解质。
[0021]正极活性物质可包括复合氧化物，该复合氧化物包括钴、锰、镍或其组合，以及锂。
[0022]正极活性物质可由化学式2表示：
[0023][化学式2][0024]Li
a
M
11-y1-z1
M
2y1
M
3z1
O2[0025]其中，在化学式2中，0.9≤a≤1.8，0≤y1<1，0≤z1<1，0≤y1+z1<1，并且M1、M2和M3各自可独立地为Ni、Co、Mn、Al、Sr、Mg、La或其组合。
附图说明
[0026]通过参考附图详细地描述示例性实施方式，特征将对本领域技术人员显而易见，其中：
[0027]图1为根据实施方式的可再充电锂电池的分解透视图。
[0028]图2为显示根据实施例1和比较例1的电解质在环境温度下的负电极循环伏安(CV)的结果的图。
[0029]图3为显示根据比较例1和比较例2的电解质在环境温度下的负电极循环伏安(CV)的结果的图。
[0030]图4为显示根据比较例1和比较例3的电解质在环境温度下的负电极循环伏安(CV)的结果的图。
具体实施方式
[0031]现将在下文参考附图更充分地描述示例实施方式；然而，它们可具体化为不同的形式并且不应解释为限于本文陈述的实施方式。相反，提供这些实施方式以使本公开将是透彻和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达示例性实施。
[0032]在附图中，为了图示的清楚起见，层和区域的尺寸可被放大。还应理解，当层或元件被称为在另一层或元件“上”时，其可直接在另一层或元件上，或也可存在中间层或元件。另外，还应理解，当层被称为在两个层“之间”时，其可为两个层之间的唯一层，或也可存在一个或多个中间层。相同的附图标记通篇指相同的元件。
[0033]如本文使用的，当未以其他方式提供定义时，“取代的”指化合物的氢被选自下述中的取代基替代：卤原子(F、Br、Cl或I)、羟基、烷氧基、硝基、氰基、氨基、叠氮基、脒基、肼基、腙基、羰基、氨甲酰基、巯基、酯基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸基或其盐、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C2至C20炔基、C6至C30芳基、C7至C30芳基烷基、C1至C4烷氧基、C1至C20杂烷基、C3至C20杂芳基烷基、C3至C30环烷基、C3至C15环烯基、C6至C15环炔基、C2至C20杂环烷基和其组合。
[0034]下文，描述根据实施方式的添加剂。
[0035]根据实施方式的添加剂可由化学式1表示。
[0036][化学式1][0037][0038]在化学式1中，X1和X2可各自独立地为例如O、S、CR
a
R
b
或NR
c
。在实施中，X1和X2中的至少一个可为例如O或S。
[0039]R1可为或可包括，例如，取代的或未取代的C1至C10烷基、取代的或未取代的C1至C10烷氧基、取代的或未取代的C2至C10烯基、取代的或未取代的C3至C10环烷基、取代的或未取代的C3至C10环烯基或取代的或未取代的C6至C20芳基，
[0040]R
a
、R
b
、R
c
和R2至R5可各自独立地为或包括，例如，氢、取代的或未取代的C1至C5烷
基、取代的或未取代的C2至C5烯基或其组合，并且
[0041]n可为例如选自1至3的整数。
[0042]在实施中，当n为2或3时，2个或3个R2和/或2个或3个R3可相同或不同。
[0043]根据实施方式的添加剂可在一个分子中包括，例如，亚硫酸酯官能团(-SO
3-)和环状磷类官能团，其中环状磷类官能团为磷杂戊环衍生物。
[0044]这些官能团可分解以便形成电解质中的锂盐，以分别在正电极和负电极的表面上形成膜，从而表现出初始电阻减少、抑制在高温下存储电阻增加速率以及减少气体产生的效果。
[0045]在实施中，作为包括构成锂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由化学式1表示的添加剂：[化学式1]其中，在化学式1中，X1和X2各自独立地为O、S、CR
a
R
b
或NR
c
，X1和X2中的至少一个为O或S，R1为取代的或未取代的C1至C10烷基、取代的或未取代的C1至C10烷氧基、取代的或未取代的C2至C10烯基、取代的或未取代的C3至C10环烷基、取代的或未取代的C3至C10环烯基或取代的或未取代的C6至C20芳基，R
a
、R
b
、R
c
和R2至R5各自独立地为氢、取代的或未取代的C1至C5烷基、取代的或未取代的C2至C5烯基或其组合，并且n为选自1至3的整数。2.根据权利要求1所述的添加剂，其中，由化学式1表示的所述添加剂由化学式1A表示：[化学式1A]其中，在化学式1A中，X1、X2和R1至R5定义为与化学式1的那些相同。3.根据权利要求1所述的添加剂，其中，由化学式1表示的所述添加剂由化学式1-1至化学式1-3中的一个表示：3中的一个表示：
其中，在化学式1-1至化学式1-3中，R1至R5和n定义为与化学式1的那些相同。4.根据权利要求1所述的添加剂，其中化学式1的R1为取代的或未取代的C1至C10烷基或取代的或未取代的C2至C...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔兹奉，姜伶慧，金东泳，金秀珍，金爱兰，柳洙烈，申政珉，李晙榕，李太珍，林珍赫，郑明焕，赵原奭，帕维尔，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：