锂二次电池用电解质以及包含其的锂二次电池制造技术

本发明专利技术提供了一种锂二次电池用电解质以及包含其的锂二次电池，该电解质包括锂盐、有机溶剂和式1表示的化合物。机溶剂和式1表示的化合物。机溶剂和式1表示的化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂二次电池用电解质以及包含其的锂二次电池


[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年6月18日提交的韩国专利申请第2019
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0072177号的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
[0003]

[0004]本专利技术涉及一种锂二次电池用电解质以及包含其的锂二次电池，更具体而言，涉及一种可以通过抑制正极中过渡金属的溶出来抑制锂二次电池的自放电现象的锂二次电池用电解质以及包含其的锂二次电池。

技术介绍

[0005]随着信息社会的发展，个人IT设备和计算机网络得到发展，以及随之而来的社会整体对电能的依赖性增加，需要开发用于有效地存储和利用电能的技术。
[0006]基于二次电池的技术是最适合各种应用的技术，其中，由于二次电池可以小型化，因此适用于个人IT设备，也适用于诸如电力存储设备等大型设备。
[0007]在这些二次电池技术中，作为理论上能量密度最高的电池系统，锂离子电池备受关注。
[0008]锂离子电池主要由以下材料构成：由含锂的过渡金属氧化物形成的正极、能够存储锂的负极、作为用于传递锂离子的介质的电解质和隔膜，并且其中，已经对电解质进行了大量的研究，而电解质被认为是极大地影响电池的稳定性和安全性的成分。
[0009]在电池的活化过程中，电解质在负极界面上引起还原分解反应，形成固体电解质界面(SEI)。SEI抑制电解质溶液的额外分解并且可以传输锂离子。
[0010]在高温条件下，过渡金属离子可通过电解质中包含的锂盐的分解产物从正极活性材料中溶出，并且溶出的过渡金属离子可以重新沉积到正极，从而增加正极的电阻。此外，溶出的过渡金属离子可通过电解质电沉积在负极界面上，从而引起负极的自放电现象，并且可以分解负极表面上形成的SEI，从而降低SEI的钝化能力。
[0011]因此，迫切需要研究包括能够清除锂盐的分解产物的成分的电解质。
[0012]现有技术文献：国际专利公开号2009
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157261

技术实现思路

[0013]技术问题
[0014]本专利技术的一方面提供了一种锂二次电池用电解质以及包含其的锂二次电池，所述锂二次电池用电解质即使在锂二次电池在高温条件下运行时也可以抑制电解质分解反应并且可以使锂盐分解产物的产生和正极中的过渡金属离子溶出现象最小化。
[0015]技术方案
[0016]根据本专利技术的一个方面，提供了一种锂二次电池用电解质，其包括：锂盐、有机溶剂和式1表示的化合物。
[0017][式1][0018][0019]在式1中，
[0020]R1和R2各自独立地为具有1至3个碳原子的烷基。
[0021]根据本专利技术的另一方面，提供了一种锂二次电池，其包括正极、负极和该锂二次电池用电解质。
[0022]有益效果
[0023]由于即使锂二次电池在高温下存储或反复充电和放电，本专利技术的锂二次电池用电解质也不仅可以抑制额外的电解质分解反应并且使锂盐分解产物的产生最小化，还可以使正极中过渡金属离子的溶出最小化，因此可以制备具有改进的高温寿命特性和电阻特性的锂二次电池。
附图说明
[0024]本说明书所附的以下附图通过实例示出了本专利技术的优选实施例，并且与下面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能够得到进一步理解，因此，本专利技术不应当仅用这些附图中的内容来解释。
[0025]图1是示出实验例1的高温(60℃)存储后电阻增加率(％)的评价结果的图；
[0026]图2是示出实验例2的高温(45℃)充电和放电后容量保持率(％)的评价结果的图；
[0027]图3是示出实验例3的高温(45℃)充电和放电后电阻增加率(％)的评价结果的图；和
[0028]图4是示出实验例4的高温(45℃)充电和放电后电阻增加率(％)和容量保持率(％)的评价结果的图。
具体实施方式
[0029]在下文中，将更详细地描述本专利技术。
[0030]将理解的是，在本说明书和权利要求中使用的词语或术语不应被解释为常用词典中定义的含义，并且将进一步理解的是，应该基于专利技术人可以适当地定义词语或术语的含义以最佳地解释本专利技术的原则，将词语或术语解释为具有与其在相关技术语境中的含义和本专利技术的技术构思一致的含义。
[0031]本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施方式的目的，并且不旨在限制本专利技术。在说明书中，除非相反地指出，否则单数形式的术语可以包括复数形式。
[0032]将进一步理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”、“包含”或“具有”时，是指定所述特征、数字、步骤、要素或其组合的存在，但不排除一个或更多个其他特征、数字、步骤、要素或其组合的存在或添加。
[0033]<锂二次电池用电解质>
[0034]本专利技术的锂二次电池用电解质包括：锂盐、有机溶剂和包括下式1表示的化合物的
添加剂。
[0035][式1][0036][0037]在式1中，
[0038]R1和R2各自独立地为具有1至3个碳原子的烷基。
[0039](1)锂盐
[0040]首先，将描述锂盐。
[0041]锂盐在锂二次电池中用作用于传递离子的介质，其中，期望锂盐以0.1M至3M、优选0.8M至2.5M、更优选1M至1.5M的浓度包含在锂二次电池用电解质中。在锂盐包含在上述范围内的情况下，可以通过防止电池在高电压下运行时在电极界面上形成的固体电解质界面(SEI)的分解同时使由锂盐溶解在电解质中产生的副产物最小化来防止电池中电阻的增加。
[0042]例如，锂盐可以包括选自由LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiClO4、LiN(C2F5SO2)2、LiN(CF3SO2)2、CF3SO3Li、LiC(CF3SO2)3、LiC4BO8、LiTFSI、LiFSI和LiClO4组成的组中的至少一种化合物。
[0043]特别是，在锂盐中，LiPF6由于具有比其他锂盐相对更高的离子电导率而得到广泛使用。然而，在电解质中包含的有机溶剂在高温下分解的情况下，作为阴离子的PF6‑
可能在高温下分解或由于电解质中包含的水分而可能产生诸如HF和PF5等副产物。诸如HF和PF5等副产物可能是破坏如上所述的富电子负极表面上的SEI或从正极溶出过渡金属离子的原因。
[0044]因此，为了抑制副产物引起的副反应，本专利技术旨在提供式1表示的化合物作为SEI形成用添加剂，其可以清除路易斯酸副产物，同时可以通过在负极表面还原来抑制高温下路易斯酸副产物的副反应。
[0045](2)有机溶剂
[0046]接下来，将描述有机溶剂。
[0047]作为有机溶剂，可以使用通常用于锂电解质中的各种有机溶剂而没有限制。例如，有机溶剂可以包括环状碳酸酯类有机溶剂、直链碳酸酯类有机溶剂或其混合有机溶剂。
[0048]环状碳酸酯类有机溶剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种锂二次电池用电解质，所述电解质包括：锂盐；有机溶剂；和式1表示的化合物，[式1]其中，在式1中，R1和R2各自独立地为具有1至3个碳原子的烷基。2.如权利要求1所述的锂二次电池用电解质，其中，所述式1表示的化合物包括选自由式1A表示的化合物至式1C表示的化合物组成的组中的至少一种，[式1A][式1B][式1C]3.如权利要求1所述的锂二次电池用电解质，其中，基于100重量份的所述锂二次电池用电解质，所述式1表示的化合物的含量为0.1重量份至10重量份。4.如权利要求1所述的锂二次电池用电解质，其中，基于100重量份的所述锂二次电池用电解质，所述式1表示的化合物的含量为0.1重量份至5重量份。5.如权利要求1所述的锂二次电池用电解质，其中，基于100重量份的所述锂二次电池用电解质，所述式1表示的化合物的含量为0.1重量份至3重量份。
6.如权利要求1所述的锂二次电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：金铉承，李哲行，安俞贺，吴正友，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：