电解液及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种电解液及其应用，其中，该电解液包括：非水溶剂、锂盐和添加剂。所述添加剂的化学式为R1、R2、R3、R4分别独立地为氢原子或1～5个碳原子的烷基或氟代烷基。该电解液应用于锂离子电池中，可以显著改善锂离子电池的高温循环和高温存储性能。温存储性能。

【技术实现步骤摘要】
电解液及其应用


[0001]本专利技术属于电池
，具体涉及一种电解液及其应用。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有能量密度高、输出功率大、电压高、自放电小、工作温度范围宽、无记忆效应和环境友好等优点，广泛应用于电动汽车等领域。随着电动汽车的快速发展及普及，对电池的性能要求也越来越高。电解液作为锂离子电池的血液，对锂离子电池的性能有着至关重要的影响。
[0003]电解液主要包括溶剂、锂盐、添加剂三个部分，通过添加少量的具有特定功能的添加剂可大幅度提高电池的性能。伴随着电池的高能化，以及高镍材料和硅碳负极材料的应用对电解液添加剂的功能也要求越来越高。添加剂既可以优于溶剂在负极界面还原形成稳定的固态电解质膜(SEI)，又可以在正极表面形成正极保护膜(CEI)。常规的添加剂碳酸亚乙烯酯VC能够优先于溶剂在负极表面发生还原反应形成SEI膜，抑制溶剂的进一步分解，从而改善电池的循环性能，但由于其高温性能改善较差，在高电压以及高镍正极材料的应用受到限制，因而有待开发一种改善高温性能效果更佳的添加剂。
[0004]专利申请号为201710640474.6的专利公开了一种环状磺酸酯和双碳酸乙烯酯联用的电解液以改善锂离子电池的高温循环和高温存储性能，这种电解液虽然一定程度上可以改善锂离子电池的高温存储和高温循环性能，但在实际的应用仍不足。
[0005]因而，现有锂离子电池的电解液有待改善。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种电解液及其应用，该电解液应用于锂离子电池中，可以显著改善锂离子电池的高温循环和高温存储性能。
[0007]在本专利技术的第一个方面，本专利技术提出了一种电解液。根据本专利技术的实施例，所述电解液包括：
[0008]非水溶剂、锂盐和添加剂，其中，所述添加剂的化学式为：R1、R2、R3、R4分别独立地为氢原子或1～5个碳原子的烷基或氟代烷基。
[0009]根据本专利技术实施例的电解液，包括非水溶剂、锂盐和结构式如式Ⅰ所示的添加剂，该添加剂为双环结构以及含多个
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RSO3官能团且含氟的化合物，不仅在正负极表面均可形成钝化膜，并且其分解形成的钝化膜既包括RSO3Li等离子电导率高的有机物又包括无机物LiF等，优化了形成膜组分的有机物和无机物的比例，从而既能减少产气和电解液副反应，又可以降低化成和循环过程中的界面阻抗，同时由于该添加剂的双环结构，其形成的钝化
膜较单环结构形成的钝化膜稳定性更好。由此，将上述电解液应用于锂离子电池中，可以显著改善锂离子电池的高温循环和高温存储性能。
[0010]另外，根据本专利技术上述实施例的电解液还可以具有如下附加的技术特征：
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述添加剂选自在本专利技术的一些实施例中，所述添加剂选自在本专利技术的一些实施例中，所述添加剂选自中的至少之一。由此，可以显著改善锂离子电池的高温循环和高温存储性能。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述非水溶剂和所述锂盐的质量比为(85％～92％)：(8％～15％)。由此，可以显著改善锂离子电池的高温循环和高温存储性能。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，基于所述非水溶剂和所述锂盐的总质量，所述添加剂的占比为0.1％～5％。由此，可以显著改善锂离子电池的高温循环和高温存储性能。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，所述非水溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯中的至少之一。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、二氟磷酸锂中的至少之一。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，所述锂盐的浓度为0.7～1.3mol/L。
[0017]在本专利技术的第二个方面，本专利技术提出了一种电池。根据本专利技术的实施例，所述电池包括正极片、负极片、隔膜和上述电解液。由此，该电池具有优异的高温循环和高温存储性能。
[0018]在本专利技术的第三个方面，本专利技术提出了一种汽车。根据本专利技术的实施例，所述汽车具有上述的电池。由此，使得装载上述电池的汽车具有优异的续航能力、长循环寿命和高安全性。
[0019]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
具体实施方式
[0020]下面详细描述本专利技术的实施例，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0021]在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种电解液。根据本专利技术的实施例，该电解液包括：非水溶剂、锂盐和式Ⅰ所示的添加剂。
[0022]根据本专利技术的实施例，本领域技术人员可以根据实际需要对非水溶剂的具体类型进行选择，例如，非水溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯中的至少之一。
[0023]根据本专利技术的实施例，锂盐的浓度为0.7～1.3mol/L。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对锂盐的具体类型进行选择，例如，锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、二氟磷酸锂中的至少之一。
[0024]根据本专利技术的实施例，添加剂的化学式为：R1、R2、R3、R4分别独立地为氢原子或1～5个碳原子的烷基或氟代烷基。专利技术人发现，该添加剂为双环结构以及含多个
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RSO3官能团且含氟的化合物，不仅在正负极表面均可形成钝化膜，并且其分解形成的钝化膜既包括RSO3Li等离子电导率高的有机物又包括无机物LiF等，优化了形成膜组分的有机物和无机物的比例，从而既能减少产气和电解液副反应，又可以降低化成和循环过程中的界面阻抗，同时由于该添加剂的双环结构，其形成的钝化膜较单环结构形成的钝化膜稳定性更好。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对添加剂的具体类型进行选择，例如，添加剂选自类型进行选择，例如，添加剂选自类型进行选择，例如，添加剂选自中的至少之一。另外，基于所述非水溶剂和锂盐的总质量，所述添加剂的占比为0.1％～5％。优选0.5％～2％。专利技术人发现，若添加剂的占比低于0.1％，则添加剂难以在正负极表面充分形成钝化膜，从而无法有效提高电池高温存储和高温循环性能；而若添加剂的占比高于5％，添加剂分解较多，使得形成的钝化膜较厚，造成阻抗增加，从而会降低电池性能。
[0025]进一步地，所述非水溶剂和所述锂盐的质量比为(85％～92％)：(8％～15％)，优选为(86％～90％)：(10％～14％)。
[0026]专利技术人发现，本专利技术实施例的电解液包括非水溶剂、锂盐和结构式如式Ⅰ所示的添加剂，该添加剂为双环结构以及含多个
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RSO3官能团且含氟的化合物，不仅在正负极表面均可形成钝化膜，并且其分解形成的钝化膜既包括RSO3Li等离子电导率高的有机物又包括无机物LiF等，优化了形成膜组分的有机物和无机物的比例，从而既能减少产气和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解液，其特征在于，包括：非水溶剂、锂盐和添加剂，其中，所述添加剂的化学式为：R1、R2、R3、R4分别独立地为氢原子或1～5个碳原子的烷基或氟代烷基。2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述添加剂选自2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述添加剂选自2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述添加剂选自中的至少之一。3.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述非水溶剂和所述锂盐的质量比为(85％～92％)：(8％～15％)。4.根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，基于所述非水溶剂和所述锂盐的总质量，所述添加剂的占比为0.1％～5％。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：何亚宁，吕豪杰，平丽娜，齐士博，洪坤光，
申请(专利权)人：昆山宝创新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：