一种非水电解液及使用该非水电解液的二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种非水电解液，其含有下述通式(1)所示结构的硅烷化合物，通式(1)中R1、R2表示氢原子H、碳原子数为1～5的烷基、或者通式(2)表示的基团，R3、R4表示含通式(2)表示的硅烷基团；其还含有下述通式所示环状硫酸酯基化合物，通式(3)中R5表示氢原子H、碳原子数为1～6的烷基、通式(4)所表示的硅烷基团，R6表示表示通式(4)表示的硅烷基团。本发明专利技术提供的非水电解液含有的添加剂如通式(1)～(4)所示，其在用于非水二次电解液以及二次电池时，既能改善含硫酸乙烯酯(DTD)电解液的存储性能又能保持良好的电池循环寿命和高容量性能，既能改善高温存储与性能指标又能并满足低温放电性能的要求，实用性能极强。强。

【技术实现步骤摘要】
一种非水电解液及使用该非水电解液的二次电池


[0001]本专利技术涉及化工物料烘干
，具体涉及一种非水电解液及使用该非水电解液的二次电池。

技术介绍

[0002]随着锂离子电池的快速发展，其在动力电池领域的发展呈现出了迅猛发展的势头，逐渐形成未来广阔的市场蓝海领域。现阶段动力电池的竞争主要是磷酸铁锂和三元材料的竞争，前期以磷酸铁锂为主的主流电池厂家逐渐转变思想开始注重三元电池的开发和投入，目前市场上三元材料电池的占比逐渐赶上和超过磷酸铁锂电池，并且业内初步达成共识，未来动力电池领域很可能以三元材料动力电池为主(目前磷酸铁锂电池主要应用于新能源商用车，而三元材料电池主要应用于乘用车)。
[0003]在未来市场普遍看好三元动力电池的前景基础下,主流三元动力电池技术路线存在如下技术瓶颈问题：一是三元发展方向是高镍高容量，但高镍高容量就存在稳定问题，就需要解决三元高镍化带来的不稳定和产气问题；二是高性能大动力电池需要解决高温循环和低温放电的问题，目前能够解决上述问题的合适添加剂只有硫酸乙烯酯DTD、国内新宙邦与国外中央硝子与台塑三井等开发的特殊添加剂(目前该产品垄断成本高、部分性能不一定能够完全超越DTD)，其他厂家购买不到，所以开发合适的替代品成为国内外相关电解液厂开发的重点工作。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种非水电解液及使用该非水电解液的二次电池，具体方案如下：
[0005]一种非水电解液，其含有下述通式(1)所示结构的硅烷化合物，
>[0006][0007]通式(1)中R1、R2表示氢原子H、碳原子数为1～5的烷基、或者通式(2)表示的基团，R3、R4表示含通式(2)表示的硅烷基团(其中碳链碳原子数为1～5)；
[0008]其中当通式(1)含有两个通式(2)所表示的硅烷基团时，两个通式(2)表示的基团
可以相同也可以不相同。
[0009]基于上述，其含有下述通式所示的环状硫酸酯基化合物，
[0010][0011]通式(3)中R5表示氢原子H、碳原子数为1～6的烷基、通式(4)所表示的硅烷基团，R6表示表示通式(4)表示的硅烷基团(其中碳链碳原子数为1～6)，其中当通式(3)含有两个通式(4)所表示的硅烷基团时，两个通式(4)表示的基团可以相同，也可以不相同。
[0012]基于上述，所述通式(1)中表示含硅烷基团的化合物的含量为0.02～5.00％，表示含环状硫酸酯基团的化合物的含量为0.02～5.00％。
[0013]基于上述，所述通式(1)、通式(2)表示的化合物均为分子量在200～2000的化合物。
[0014]基于上述，该非水电解液中含有0.5～2mol/L的六氟磷酸锂(LiPF6)作为主要电解质；还含有单氟磷酸锂、二氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、双氟代草酸硼酸锂中的一种或者几种作为次要电解质，其含量为0.02～5.00％。
[0015]基于上述，所述非水电解液中还含有自双
‑
(氟磺酰)亚胺锂、双
‑
(三氟甲磺酰)亚胺锂、氟磺酸锂、三氟甲磺酸锂、三
‑
(三甲基硅烷)硼酸酯、三
‑
(三甲基硅烷)磷酸酯、1,1,2,2
‑
四氟己基
‑
2,2,3,3
‑
四氟丙基醚、N，N
‑
二环己基碳二亚胺、N，N
‑
二甲基乙酰胺中的一种或者几种，其含量为0.02～5.00％。
[0016]基于上述，其还含有不饱和环状的碳酸酯、氟代环状碳酸酯、链状碳酸酯、羧酸酯。
[0017]根据上述任意一项非水电解液制作的非水电解质二次电池，其使用包含人造石墨、复合石墨、石墨掺杂1.0～30.0％(质量比)的硅基材料、钛酸锂作为负极活性物质。
[0018]根据上述非水电解质二次电池，其使用含有聚丙烯或者聚乙烯至少一种作为隔膜材料。
[0019]根据上述非水电解质二次电池，其具备充放电过程中能够定向吸收、释放锂离子的正极、负极和隔膜。
[0020]本专利技术相对现有技术具有实质性特点和进步，具体地说，本专利技术具有以下优点：
[0021]本专利技术提供的非水电解液添加剂，如通式(1)～(4)所示，其在用于非水二次电解液以及二次电池时，既能改善含硫酸乙烯酯(DTD)电解液的存储性能又能保持良好的电池循环寿命和高容量性能，既能改善高温存储与性能指标又能并满足低温放电性能的要求，故而，该非水电解液实用性能极强。
具体实施方式
[0022]下面通过具体实施方式，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
[0023]实施例
[0024]本专利技术提供一种非水电解液，其含有下述通式(1)所示结构的硅烷化合物，
[0025][0026]通式(1)中R1、R2表示氢原子H、碳原子数为1～5的烷基、或者通式(2)表示的基团，R3、R4表示含通式(2)表示的硅烷基团(其中碳链碳原子数为1～5)；
[0027]其中当通式(1)含有两个通式(2)所表示的硅烷基团时，两个通式(2)表示的基团可以相同也可以不相同；
[0028]基于上述，其含有下述通式所示的环状硫酸酯基化合物，
[0029][0030]通式(3)中R5表示氢原子H、碳原子数为1～6的烷基、通式(4)所表示的硅烷基团，R6表示表示通式(4)表示的硅烷基团(其中碳链碳原子数为1～6)，其中当通式(3)含有两个通式(4)所表示的硅烷基团时，两个通式(4)表示的基团可以相同，也可以不相同。
[0031]基于上述，所述通式(1)中表示含硅烷基团的化合物的含量为0.02～5.00％，表示含环状硫酸酯基团的化合物的含量为0.02～5.00％。
[0032]基于上述，所述通式(1)、通式(2)表示的化合物均为分子量在200～2000的化合物。
[0033]基于上述，该非水电解液中含有0.5～2mol/L的六氟磷酸锂(LiPF6)作为主要电解质；还含有单氟磷酸锂、二氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、双氟代草酸硼酸锂中的一
种或者几种作为次要电解质，其含量为0.02～5.00％。
[0034]基于上述，所述非水电解液中还含有自双
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(氟磺酰)亚胺锂、双
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(三氟甲磺酰)亚胺锂、氟磺酸锂、三氟甲磺酸锂、三
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(三甲基硅烷)硼酸酯、三
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(三甲基硅烷)磷酸酯、1,1,2,2
‑
四氟己基
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2,2,3,3
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四氟丙基醚、N，N
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二环己基碳二亚胺、N，N
‑
二甲基乙酰胺中的一种或者几种，其含量为0.02～5.00％。
[0035]基于上述，其还含有不饱和环状的碳酸酯、氟代环状碳酸酯、链状碳酸酯、羧酸酯。
[0036]根据上述任意一项非水电解液制作的非水电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非水电解液，其特征在于：其含有下述通式(1)所示结构的硅烷化合物，通式(1)中R1、R2表示氢原子H、碳原子数为1～5的烷基、或者通式(2)表示的基团，R3、R4表示含通式(2)表示的硅烷基团(其中碳链碳原子数为1～5)；其中当通式(1)含有两个通式(2)所表示的硅烷基团时，两个通式(2)表示的基团可以相同也可以不相同。2.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于：其含有下述通式所示的环状硫酸酯基化合物，通式(3)中R5表示氢原子H、碳原子数为1～6的烷基、通式(4)所表示的硅烷基团，R6表示表示通式(4)表示的硅烷基团(其中碳链碳原子数为1～6)，其中当通式(3)含有两个通式(4)所表示的硅烷基团时，两个通式(4)表示的基团可以相同，也可以不相同。3.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于：所述通式(1)中表示含硅烷基团的化合物的含量为0.02～5.00％，表示含环状硫酸酯基团的化合物的含量为0.02～5.00％。4.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于：所述通式(1)、通式(2)表示的化合物均为分子量在200～2000的化合物。5.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于：该非水电解液中含有0.5～2mol/L的六氟磷酸锂(LiPF6)作为主要电解质；还含有单氟磷酸锂、二氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、双氟代草酸硼酸锂中的一种或者几种作...

【专利技术属性】
技术研发人员：林召强，禹栓成，房斐，符旭阳，郑兴国，
申请(专利权)人：洛阳大生新能源开发有限公司，
类型：发明
国别省市：