一种电解液和电池制造技术

本发明专利技术提供一种电解液和电池。本发明专利技术第一方面提供一种电解液，包括第一锂盐、第二锂盐和第一添加剂，所述第一锂盐至少包括双氟磺酰亚胺锂，所述第二锂盐选自二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂中的一种或两种；所述第一添加剂为甲烷二磺酸亚甲酯。本发明专利技术提供的电解液在包括第一锂盐和第二锂盐基础上，还加入了第一添加剂甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)，第二锂盐有助于提高电池的循环稳定性和高温存储性能，搭配第一添加剂有助于提高第二锂盐在高电压下的耐氧化性，并进一步修饰SEI膜的成分和结构，降低SEI膜的阻抗并提高SEI膜的稳定性，提高电池的循环性能和高温存储性能。的循环性能和高温存储性能。

【技术实现步骤摘要】
一种电解液和电池


[0001]本专利技术涉及一种电解液和电池，涉及电池


技术介绍

[0002]随着电池在新能源汽车、电子设备等各个领域的广泛应用，电池的性能的提高也受到了广泛的关注。电解液作为电池的重要组成之一，对电池的性能起着重要作用。电解液主要包括有机溶剂和溶解在有机溶剂中的锂盐，六氟磷酸锂(LiPF6)具有较高的电导率和安全性，是目前最主要的电解液用锂盐，但与LiPF6相比，双氟磺酰亚胺锂盐(LiFSI)在溶解度、离子电导率和热稳定性等方面存在优势，然而FSI
‑
阴离子在LiFSI的制备和纯化过程中易分解产生杂质，同时除杂的难度大、成本高。而且痕量的杂质在高电压时会腐蚀集流体，限制了其在电池中的使用范围。
[0003]通过向电解液中加入二氟草酸硼酸锂(LiODFB)、二氟双草酸磷酸锂(LiODFP)等添加剂，有助于抑制LiFSI对集流体的腐蚀，并形成低阻抗的SEI膜，提高电池的循环稳定性和高温存储性能。但这些添加剂在高电位下的耐氧化性不足，影响电池在高电压下的循环性能和高温存储性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种电解液，以提高电池在高电压下的循环性能和高温存储性能。
[0005]本专利技术还提供一种包括上述电解液的电池。
[0006]本专利技术第一方面提供一种电解液，包括第一锂盐、第二锂盐和第一添加剂，所述第一锂盐至少包括双氟磺酰亚胺锂，所述第二锂盐选自二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂中的一种或两种；
[0007]所述第一添加剂为甲烷二磺酸亚甲酯。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述第一锂盐在电解液中的体积摩尔浓度为0.3～2mol/L。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述第一锂盐还包括六氟磷酸锂。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述第二锂盐的质量为电解液总质量的0.1％～3％。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述第二锂盐包括二氟草酸硼酸锂和二氟双草酸磷酸锂。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述二氟双草酸磷酸锂和二氟草酸硼酸锂的质量比为1：(0.2～4)。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述第一添加剂的质量为电解液总质量的0.1％～10％。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述电解液还包括第二添加剂，所述第二添加剂选自碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、硫酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、1,3
‑
丙烷磺酸内酯、1,3
‑
丙烯磺酸内酯、1,4
‑
丁磺酸内酯、2,4
‑
丁磺内酯、丁二酸酐、马来酸酐、2
‑
甲基马
来酸酐、甲基碳酸
‑2‑
丙炔基酯、四乙烯硅烷、三烯丙基异氰脲酸酯、六亚甲基二异腈酸酯、邻菲罗啉、对苯二异氰酸酯、2,4
‑
甲苯二异氰酸酯、N
‑
苯基双(三氟甲烷磺酰)亚胺、双硫酸乙烯酯、甲磺酸苯酯、双硫酸乙烯酯、双螺硫酸丙烯酯、对苯二酚二氟磺酸酯、三烯丙基磷酸酯、三炔丙基磷酸酯、2,4
‑
丁烷磺内酯、甲基丙烯酸异氰基乙酯、三(三甲基硅烷)硼酸酯、三(三甲基硅烷)磷酸酯、三(乙烯基二甲硅烷)磷酸酯、4,4'
‑
联
‑
1,3
‑
二氧戊环
‑
2,2'
‑
二酮、丙基二丙
‑2‑
炔基磷酸酯、乙基二丙
‑2‑
炔基磷酸酯、(2
‑
烯丙基苯氧基)三甲硅、四甲基亚甲基二磷酸酯、甲基丙烯酸异氰基乙酯、2
‑
氟吡啶中的一种或多种。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述第二添加剂的质量为电解液总质量的0.1％～5％。
[0016]本专利技术第二方面提供一种电池，包括上述任一所述的电解液。
[0017]本专利技术提供的电解液在包括第一锂盐和第二锂盐的基础上，加入了第一添加剂甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)，第二锂盐有助于提高电池的循环稳定性和高温存储性能，搭配第一添加剂有助于提高第二锂盐在高电压下的耐氧化性，并进一步修饰SEI膜的成分和结构，降低SEI膜的阻抗并提高SEI膜的稳定性，提高电池的循环性能和高温存储性能。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]电解液主要包括有机溶剂和溶解在有机溶剂中的锂盐，LiFSI在溶解度、离子电导率、热稳定性等方面存在优势，然而FSI
‑
阴离子在LiFSI的制备和纯化过程中易分解产生杂质，同时除杂的难度大、成本高。而且痕量的杂质在高电压时会腐蚀集流体，限制了其在电池中的使用范围。通过向电解液中LiODFB、LiODFP等添加剂，有助于抑制LiFSI对集流体的腐蚀，但这些添加剂在高电位下耐氧化性不足，影响电池在高电压下的循环性能和高温存储性能。
[0020]为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供一种电解液，在包括第一锂盐双氟磺酰亚胺锂和具有抑制作用的第二锂盐的基础上，加入第一添加剂MMDS，第二锂盐有助于提高电池的循环稳定性和高温存储性能，搭配第一添加剂有助于提高第二锂盐在高电压下的耐氧化性，并进一步修饰SEI膜的成分和结构，降低SEI膜的阻抗并提高SEI膜的稳定性，提高电池的循环性能和高温存储性能。
[0021]在一种具体实施方式中，第一锂盐在电解液中的体积摩尔浓度为0.3～2mol/L，即每升的电解液中包括0.3～2mol的第一锂盐，具体可选自0.3mol/L、0.5mol/L、1.0mol/L、1.3mol/L、1.5mol/L、1.8mol/L、2.0mol/L或其中的任意两者组成的范围。
[0022]进一步地，第一锂盐在电解液中的体积摩尔浓度为0.3～1.5mol/L；更进一步地，第一锂盐在电解液中的体积摩尔浓度为0.3～1.2mol/L。
[0023]在一种具体实施方式中，第一锂盐还包括LiPF6，LiPF6作为本领域常用锂盐，与LiFSI混合使用有助于提高电池的综合性能并降低制备成本。
[0024]当第一锂盐包括LiPF6和LiFSI时，LiPF6和LiFSI的摩尔比为1:(0.2～1)，进一步
地，LiPF6和LiFSI的摩尔比为1:0.5，过少的LiFSI会影响电池的循环性能和高温存储性能，而过多的LiFSI对电池性能的提升空间有限，还会增加电池的制备成本。
[0025]在一种具体实施方式中，第二锂盐选自LiODFB、LiODFP中的一种或两种，第二锂盐的质量为电解液总质量的0.1％～3％，即每克的电解液中包括0.1g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，包括第一锂盐、第二锂盐和第一添加剂，所述第一锂盐至少包括双氟磺酰亚胺锂，所述第二锂盐选自二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂中的一种或两种；所述第一添加剂为甲烷二磺酸亚甲酯。2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述第一锂盐在电解液中的体积摩尔浓度为0.3～2mol/L。3.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述第一锂盐还包括六氟磷酸锂。4.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述第二锂盐的质量为电解液总质量的0.1％～3％。5.根据权利要求1或4所述的电解液，其特征在于，所述第二锂盐包括二氟草酸硼酸锂和二氟双草酸磷酸锂。6.根据权利要求5所述的电解液，其特征在于，所述二氟双草酸磷酸锂和二氟草酸硼酸锂的质量比为1：(0.2～4)。7.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为电解液总质量的0.1％～10％。8.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括第二添加剂，所述第二添加剂选自碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、硫酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、1,3
‑
丙烷磺酸内酯、1,3
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丙烯磺酸内酯、1,4
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丁磺酸内酯、2,4
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丁磺内酯、丁二酸酐、马来酸酐、2

【专利技术属性】
技术研发人员：熊汉利，义丽玲，孙文坡，谢添，周立，宋晓艺，
申请(专利权)人：九江天赐高新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：