一种电解液以及包括该电解液的电池制造技术

本发明专利技术属于电池技术领域，具体涉及一种电解液以及包括该电解液的电池。本发明专利技术提供的电解液添加了第一添加剂磺酰烯腈类化合物，该添加剂可在负极表面发生还原反应生成SEI膜，一方面磺酰烯腈类化合物中的碳碳双键生成的SEI膜更致密，稳定性更高，另外，生成的SEI膜含共轭双键，通过π

【技术实现步骤摘要】
一种电解液以及包括该电解液的电池


[0001]本专利技术属于电池
，具体涉及一种电解液以及包括该电解液的电池。

技术介绍

[0002]近年来，随着手机、电脑等数码电子设备及电动工具和电动汽车的飞速发展，锂离子电池及新能源产业受到了广泛关注。锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、使用寿命长及充电速度快等优点，被广大研究者重点关注。但是，随着电池技术的不断发展及客户对锂离子电池的性能需求不断提升，希望锂离子电池具有更好的循环存储等综合性能。
[0003]电解液如同锂离子电池的血液，在正负极之间传递锂离子，作为锂离子电池的重要组成部分，对锂离子电池性能改善具有重要作用。碳酸酯基电解液是目前锂离子电池的主流溶剂体系，随着体系电压不断提高及能量密度不断提高，电解液与正负极副反应不断加剧，当前溶剂体系无法兼顾低温性能的同时满足高温循环及存储性能。因此，有必要开发一种兼顾锂离子电池低温性能的同时改善高温存储及循环性能的电解液。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了改善现有技术的不足，提供一种电解液及包括该电解液的电池，所述电解液的使用能够兼顾电池低温性能的同时改善高温存储性能及循环性能。
[0005]本专利技术目的是通过如下技术方案实现的：
[0006]一种电解液，所述电解液包括电解质盐、有机溶剂和添加剂；
[0007]其中，所述添加剂包括第一添加剂，所述第一添加剂选自磺酰烯腈类化合物中的至少一种。
[0008]本专利技术中，所述的磺酰烯腈类化合物是指包括<br/>‑
S(＝O)2‑
(磺酰基)、碳碳双键(烯基)和
‑
CN(腈基)的化合物。
[0009]根据本专利技术，所述磺酰烯腈类化合物选自具有式I所示结构式的化合物中的至少一种：
[0010][0011]其中，R1、R2、R3、R4相同或不同，彼此独立地选自氢原子、卤素、未取代或取代的下列基团：芳基、烯基、烷基、烷氧基。
[0012]根据本专利技术的实施方案，R1、R2、R3、R4相同或不同，彼此独立地选自氢原子、卤素、未取代或取代的下列基团：C6‑
20
芳基、C2‑
12
烯基、C1‑
12
烷基、C1‑
12
烷氧基。
[0013]根据本专利技术的实施方案，R1、R2、R3、R4相同或不同，彼此独立地选自氢原子、卤素、未取代或取代的下列基团：C6‑
12
芳基、C2‑6烯基、C1‑6烷基、C1‑6烷氧基。
[0014]根据本专利技术的实施方案，R1、R2、R3、R4相同或不同，彼此独立地选自氢原子、卤素、未取代或取代的下列基团：C6‑8芳基、C2‑3烯基、C1‑3烷基、C1‑3烷氧基。
[0015]根据本专利技术的实施方案，所述磺酰烯腈类化合物具体选自如下化合物中的至少一种：
[0016][0017]根据本专利技术的实施方案，所述第一添加剂可以通过本领域已知的方法制备得到，也可以通过商业途径购买后获得。
[0018]根据本专利技术的实施方案，所述第一添加剂的质量占电解液总质量的0.1～10wt％，优选0.5～3wt％；例如为0.1wt％、0.2wt％、0.5wt％、1.0wt％、1.2wt％、1.5wt％、1.7wt％、1.8wt％、2wt％、2.2wt％、2.4wt％、2.5wt％、2.7wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％或10wt％。
[0019]根据本专利技术的实施方案，所述电解质盐选自电解质锂盐、电解质钠盐、电解质镁盐、电解质钾盐中的至少一种。
[0020]根据本专利技术的实施方案，所述电解质盐包括六氟磷酸锂(LiPF6)、二氟磷酸锂(LiPF2O2)、二氟双草酸磷酸锂(LiPF2(C2O4)2)、四氟草酸磷酸锂(LiPF4C2O4)、草酸磷酸锂(LiPO2C2O4)、双草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiODFB)、四氟硼酸锂(LiBF4)、双氟磺酰亚胺锂(LiTFSI)和双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)中的至少一种。
[0021]根据本专利技术的实施方案，所述电解质盐的质量占所述电解液总质量的10wt％～15wt％，例如为10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％或15wt％。
[0022]根据本专利技术的实施方案，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、丙酸乙酯(EP)、丙酸丙酯(PP)、乙酸乙酯(EA)、正丁酸乙酯(EB)和γ
‑
丁内
酯(GBL)中的至少一种。
[0023]根据本专利技术的实施方案，所述有机溶剂的质量占所述电解液总质量的20wt％～60wt％，例如为20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％、50wt％、55wt％或60wt％。
[0024]根据本专利技术的实施方案，所述添加剂还包括第二添加剂，所述第二添加剂选自氟代碳酸乙烯酯(FEC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、1,3
‑
丙烷磺酸内酯(PS)、硫酸乙烯酯(DTD)、甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)、丙烯磺酸内酯(PST)、马来酸酐、二乙醇酸酐、丁二酸酐、丁二腈(SN)、已二腈(ADN)、乙二醇双(丙腈)醚(EGBE)以及已烷三腈(HTCN)中的至少一种。
[0025]根据本专利技术的实施方案，所述第二添加剂的质量占所述电解液总质量的0wt％以上，优选为0.1wt％～15wt％，例如为0.1wt％、0.2wt％、0.5wt％、1.0wt％、1.2wt％、1.5wt％、1.7wt％、1.8wt％、2wt％、2.2wt％、2.4wt％、2.5wt％、2.7wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％或15wt％。
[0026]本专利技术还提供上述电解液的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0027]将电解质盐、有机溶剂和添加剂混合，制备得到所述电解液。
[0028]本专利技术还提供一种电池，所述电池包括上述的电解液。
[0029]根据本专利技术的实施方案，所述锂离子电池还包括含有正极活性材料的正极片、含有负极活性材料的负极片以及间隔于所述正极片和所述负极片之间的隔膜。
[0030]根据本专利技术的实施方案，所述的正极活性材料选自层状锂过渡金属复合氧化物、锰酸锂、钴酸锂或三元正极材料中的一种或几种。
[0031]示例性地，所述的层状锂过渡金属复合氧化物的化学式为Li
1+x
Ni
y
Co
z
M
(1
‑
y
‑
z)
O2，其中，
‑
0.1≤x≤1；0≤y≤1，0≤z≤1，且0≤y+z≤1；其中，M为Mg、Zn、Ga、Ba、Al、Fe、Cr、Sn、V、Mn、Sc、Ti、Nb、Mo、Zr中的一种或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括电解质盐、有机溶剂和添加剂；其中，所述添加剂包括第一添加剂，所述第一添加剂选自磺酰烯腈类化合物中的至少一种。2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述磺酰烯腈类化合物选自具有式I所示结构式的化合物中的至少一种：其中，R1、R2、R3、R4相同或不同，彼此独立地选自氢原子、卤素、未取代或取代的下列基团：芳基、烯基、烷基、烷氧基。3.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，R1、R2、R3、R4相同或不同，彼此独立地选自氢原子、卤素、未取代或取代的下列基团：C6‑
20
芳基、C2‑
12
烯基、C1‑
12
烷基、C1‑
12
烷氧基。4.根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，R1、R2、R3、R4相同或不同，彼此独立地选自氢原子、卤素、未取代或取代的下列基团：C6‑
12
芳基、C2‑6烯基、C1‑6烷基、C1‑6烷氧基。5.根据权利要求4所述的电解液，其特征在于，所述磺酰烯腈类化合物具体选自如下化合物中的至少一种：6.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述第一添加剂的质量占电解液总质量的0.1～10wt％。
7.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解质盐选自电解质锂盐、电解质钠盐、电解质镁盐、电解质钾盐中的至少一种；和/或，所述电解...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海，李素丽，李俊义，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：