用于锂二次电池的电解质添加剂以及各自包含其的用于锂二次电池的电解质和锂二次电池制造技术

公开了用于锂二次电池的电解质添加剂、包括其的用于锂二次电池的电解质和包括电解质的锂二次电池，电解质添加剂包括由下化学式1表示的化合物：<式1>在化学式1中，R1至R6如详细说明中所定义。如详细说明中所定义。如详细说明中所定义。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于锂二次电池的电解质添加剂以及各自包含其的用于锂二次电池的电解质和锂二次电池


[0001]本公开涉及用于锂二次电池的电解质添加剂、包含其的用于锂二次电池的电解质和包括电解质的锂二次电池。

技术介绍

[0002]锂二次电池用作用于驱动便携式电子设备比如视频摄像机、移动电话和笔记本计算机的电源。可再充电锂二次电池比已知的铅电池、镍
‑
镉电池、镍金属氢化物电池和镍
‑
锌电池具有更高的每单位重量的能量密度，并且可以高速充电。
[0003]由于锂二次电池在高驱动电压下工作，因此不能使用与锂具有高反应性的水性电解质。作为用于锂二次电池的电解质，通常使用有机电解质。通过将锂盐溶解在有机溶剂中来制备有机电解质。优选地，有机溶剂在高电压下稳定，具有高离子传导性和高介电常数，并且具有低粘度。
[0004]然而，当含有锂盐的有机电解质用作用于锂二次电池的电解质时，锂二次电池的寿命特性和高温稳定性可能由于阳极/阴极和电解质之间的副反应而劣化。所以，需要一种能够提供具有改善的寿命特性和高温稳定性的锂二次电池的电解质。

技术实现思路

[0005]技术问题
[0006]一方面提供用于锂二次电池的电解质添加剂。
[0007]另一方面提供包含电解质添加剂的用于锂二次电池的电解质。
[0008]仍另一方面提供包括用于锂二次电池的电解质的锂二次电池。
[0009]问题的解决方案
[0010]根据一方面，提供了用于锂二次电池的电解质添加剂，电解质添加剂包括由下式1表示的化合物：
[0011]<式1>
[0012][0013]在式1中，R1至R3各自独立地为氢、取代的或未取代的C1‑
C
30
烷基、取代的或未取代的C4‑
C
30
碳环基团、取代的或未取代的C6‑
C
30
芳基、取代的或未取代的C2‑
C
30
烯基、取代的或
未取代的C2‑
C
30
炔基或者取代的或未取代的C2‑
C
30
杂芳基，并且
[0014]R4至R6各自独立地为取代的或未取代的C1‑
C
30
烷基、取代的或未取代的C4‑
C
30
碳环基团、取代的或未取代的C6‑
C
30
芳基、取代的或未取代的C2‑
C
30
烯基、取代的或未取代的C2‑
C
30
炔基或者取代的或未取代的C2‑
C
30
杂芳基。
[0015]根据另一方面，提供了一种电解质，包含：
[0016]锂盐；
[0017]有机溶剂；以及
[0018]上述添加剂。
[0019]根据仍另一方面，提供了一种锂二次电池，包括：
[0020]包含阴极活性物质的阴极；
[0021]包含阳极活性物质的阳极；以及
[0022]提供在阴极和阳极之间的电解质，
[0023]其中电解质包括上述添加剂。
[0024]本公开的有利效果
[0025]当使用包含根据实施方式的电解质添加剂的用于锂二次电池的电解质时，可以制造具有改善的高温特性和电阻特性的锂二次电池。
附图说明
[0026]图1为根据实施方式的锂二次电池的示意图。
[0027]图2是示出根据实施例1至4以及比较例1至3的锂二次电池的高温存储电阻特性的图。
[0028]附图标记说明：
[0029]1：锂二次电池
ꢀꢀꢀꢀ
2：阳极
[0030]3：阴极
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4：隔板
[0031]5：电池壳体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
6：封盖组件
具体实施方式
[0032]下文，将更详细描述根据实施方式的用于锂二次电池的电解质添加剂、包含其的用于锂二次电池的电解质和包括该电解质的锂二次电池。
[0033]根据实施方式的用于锂二次电池的电解质添加剂包括由下式1表示的化合物：
[0034]<式1>
[0035][0036]在式1中，R1至R3各自独立地为氢、取代的或未取代的C1‑
C
30
烷基、取代的或未取代的C4‑
C
30
碳环基团、取代的或未取代的C6‑
C
30
芳基、取代的或未取代的C2‑
C
30
烯基、取代的或未取代的C2‑
C
30
炔基或者取代的或未取代的C2‑
C
30
杂芳基，并且
[0037]R4至R6各自独立地为取代的或未取代的C1‑
C
30
烷基、取代的或未取代的C4‑
C
30
碳环基团、取代的或未取代的C6‑
C
30
芳基、取代的或未取代的C2‑
C
30
烯基、取代的或未取代的C2‑
C
30
炔基或者取代的或未取代的C2‑
C
30
杂芳基。
[0038]在式1中，取代的C1‑
C
30
烷基、取代的C4‑
C
30
碳环基团、取代的C6‑
C
30
芳基、取代的C2‑
C
30
烯基、取代的C2‑
C
30
炔基或取代的C2‑
C
30
杂芳基的取代基为，例如，选自由下述组成的组中的至少一个：C1‑
C
20
烷基、C2‑
C
20
烯基、C2‑
C
20
炔基、C1‑
C
20
烷氧基、卤素、氰基、羟基和硝基。
[0039]具有高功率和高容量的锂二次电池可通过使用锂过渡金属氧化物作为阴极活性物质来制造，锂过渡金属氧化物含有镍和一种或多种其他过渡金属，并且相对于过渡金属的总摩尔数，具有80mol％或更多的镍含量。然而，一般而言，在锂二次电池中，具有高镍含量的锂过渡金属氧化物具有不稳定的表面结构，因此由于电池的充电和放电过程中的副反应而产生的气体增加，并且过渡金属如镍的洗脱进一步加深。相应地，锂二次电池的寿命特性劣化。另外，因为锂二次电池的电阻在高温下增加，因此有必要改善高温下的稳定性。
[0040]当使用含有式1的化合物的电解质添加剂时，由于在高温下卓越的电阻抑制效果，可以制造具有改善的寿命特性和高温稳定性的锂二次电池。
[0041]在式1中，R1至R3各自独立地为氢；取代的或未取代的C1‑
C
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于锂二次电池的电解质添加剂，包括下面的由式1表示的化合物：<式1>其中，在式1中，R1至R3各自独立地为氢、取代的或未取代的C1‑
C
30
烷基、取代的或未取代的C4‑
C
30
碳环基团、取代的或未取代的C6‑
C
30
芳基、取代的或未取代的C2‑
C
30
烯基、取代的或未取代的C2‑
C
30
炔基或者取代的或未取代的C2‑
C
30
杂芳基，并且R4至R6各自独立地为取代的或未取代的C1‑
C
30
烷基、取代的或未取代的C4‑
C
30
碳环基团、取代的或未取代的C6‑
C
30
芳基、取代的或未取代的C2‑
C
30
烯基、取代的或未取代的C2‑
C
30
炔基或者取代的或未取代的C2‑
C
30
杂芳基。2.如权利要求1所述的电解质添加剂，其中，在式1中，R1至R3各自独立地为：氢；取代的或未取代的C1‑
C
30
烷基；被选自由甲基、乙基、丙基、丁基、
‑
F、
‑
Cl、
‑
Br、
‑
I、氰基、羟基和硝基组成的组中的一个或多个取代的C1‑
C
30
烷基；或被选自由甲基、乙基、丙基、丁基、
‑
F、
‑
Cl、
‑
Br、
‑
I、氰基、羟基和硝基组成的组中的一个或多个取代的C2‑
C
30
烯基。3.如权利要求1所述的电解质添加剂，其中，在式1中，R4至R6各自独立地为：C1‑
C
30
烷基；被选自由甲基、乙基、丙基、丁基、
‑
F、
‑
Cl、
‑
Br、
‑
I、氰基、羟基和硝基组成的组中的一个或多个取代的C1‑
C
30
烷基；或被选自由甲基、乙基、丙基、丁基、
‑
F、
‑
Cl、
‑
Br、
‑
I、氰基、羟基和硝基组成的组中的一个或多个取代的C2‑
C
30
烯基。4.如权利要求1所述的电解质添加剂，其中，上面的所述由式1表示的化合物为下面的由式2表示的化合物：<式2>其中，在式2中，R4至R6各自独立地为取代的或未取代的C1‑
C
30
烷基、取代的或未取代的C4‑
C
30
碳环基团、取代的或未取代的C6‑
C
30
芳基、取代的或未取代的C2‑
C
30
烯基、取代的或未取代的C2‑
C
30
炔基或者取代的或未取代的C2‑
C
30
杂芳基，并且在式2中，所述取代的C1‑
C
30
烷基、所述取代的C4‑
C
30
碳环基团、所述取代的C6‑
C
30
芳基、
所述取代的C2‑
C
30
烯基、所述取代的C2‑

【专利技术属性】
技术研发人员：林珍赫，帕维尔，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：