一种电解液及包括该电解液的电池制造技术

本发明专利技术提供了一种电解液及包括该电解液的电池。本发明专利技术提供的电解液中添加了作为第一添加剂的含碘苯磺酸类化合物，所述含碘苯磺酸类化合物可在负极表面发生还原反应，生成含有I

【技术实现步骤摘要】
一种电解液及包括该电解液的电池


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种电解液及包括该电解液的电池。

技术介绍

[0002]随着新能源技术的发展，锂离子电池因其能量密度高、快充、循环寿命长等优点在新能源汽车领域、移动终端领域具有广泛应用。但是，随着客户需求的不断提升，对锂离子电池的工作电压、能量密度、使用寿命及充电速度等性能有了更高的要求，尤其针对电动汽车和储能系统等应用场景，要求锂离子电池具有更高的能量密度，更长的生命周期以及更快的充电速度。
[0003]研究发现，锂离子反应动力学对锂离子电池的充电速度有决定性作用，而锂离子电池充电过程中的限速步骤往往是锂离子的溶剂化和去溶剂化过程，与电解液和电极界面性质息息相关。
[0004]为了达到更快的充电速度，提高充电倍率是常用的策略，这就要求锂离子电池具有更优动力学性能。不仅如此，在快充条件下锂离子电池析锂的风险将提升，从而造成活性锂损失，导致电池容量迅速衰减。

技术实现思路

[0005]为了改善锂离子电池活性锂损失导致的电池循环容量衰减迅速，降低锂离子电池析锂的风险，本专利技术提供一种电解液及包括该电解液的电池。所述电解液能够改善锂离子电池的析锂情况，兼顾电池快充性能的同时提高锂离子电池的循环性能。
[0006]本专利技术目的是通过如下技术方案实现的：
[0007]一种电解液，所述电解液包括锂盐、有机溶剂和第一添加剂；所述第一添加剂选自含碘苯磺酸类化合物，所述含碘苯磺酸类化合物为碘原子取代的苯磺酸类化合物，且所述碘原子取代苯环上的氢原子。
[0008]根据本专利技术的实施方式，所述第一添加剂选自具有式I所示的化合物中的至少一种：
[0009][0010]其中，R1、R2、R3、R4和R5相同或不同，彼此独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基、磺酸基(HO
‑
S(＝O)2‑
)、磺酰基(R
‑
S(＝O)2‑
，R为C1‑
10
烷基)、取代或未取代的C1‑
10
烷基、取代或未取代C1‑
10
烷氧基、取代或未取代的C6‑
20
的芳基、取代或未取代的C2‑
10
的烯基；若为取代时，取代基为卤素、氰基、C1‑
10
烷基；且R1、R2、R3、R4和R5中至少一个基团为碘原子。
[0011]根据本专利技术的实施方式，R1、R2、R3、R4和R5相同或不同，彼此独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基、磺酸基、磺酰基(R
‑
S(＝O)2‑
，R为C1‑5烷基)、取代或未取代的C1‑5烷基、取代或未取代C1‑5烷氧基、取代或未取代的C6‑
10
的芳基、取代或未取代的C2‑6的烯基；若为取代时，取代基为卤素、氰基、C1‑5烷基；且R1、R2、R3、R4和R5中至少一个基团为碘原子。
[0012]根据本专利技术的实施方式，R1、R2、R3、R4和R5相同或不同，彼此独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基、磺酸基、磺酰基(R
‑
S(＝O)2‑
，R为C1‑3烷基)、取代或未取代的C1‑3烷基、取代或未取代C1‑3烷氧基、取代或未取代的C6‑8的芳基、取代或未取代的C2‑3的烯基；若为取代时，取代基为卤素、氰基、C1‑3烷基；且R1、R2、R3、R4和R5中至少一个基团为碘原子。
[0013]根据本专利技术的实施方式，术语“卤素”包括氟、氯、溴和碘。
[0014]根据本专利技术的实施方式，所述第一添加剂选自如下化合物A1～化合物A5中的至少一种：
[0015][0016]根据本专利技术的实施方式，所述第一添加剂的重量为电解液总重量的0.1～10.0wt％，优选0.5～3wt％，例如为0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、1.2wt％、1.3wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.8wt％、2wt％、2.2wt％、2.4wt％、2.5wt％、2.6wt％、2.8wt％、3wt％、3.3wt％、3.5wt％、3.8wt％、4wt％、4.2wt％、4.5wt％、4.8wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％或10wt％。
[0017]根据本专利技术的实施方式，所述第一添加剂可以采用本领域已知的方法制备得到，也可以通过商业途径购买获得。
[0018]根据本专利技术的实施方式，所述电解液还包括第二添加剂，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。
[0019]根据本专利技术的实施方式，所述第二添加剂的重量为电解液总重量的0.1wt％～15wt％，优选为5wt％～12wt％，例如为0.1wt％、0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％、5wt％、5.5wt％、6wt％、6.5wt％、7wt％、7.5wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％或15wt％。
[0020]根据本专利技术的实施方式，所述锂盐为六氟磷酸锂(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式，所述锂盐的重量为电解液总重量的10wt％～15wt％，例如为10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％或15wt％。
[0022]根据本专利技术的实施方式，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)和1,1,2,2
‑
四氟乙基
‑
2,2,3,3
‑
四氟丙基醚(TTE)中的至少一种。
[0023]根据本专利技术的实施方式，所述电解液用于锂离子电池。
[0024]本专利技术还提供一种电池，所述电池包括上述的电解液。
[0025]根据本专利技术的实施方式，所述电池为锂离子电池。
[0026]根据本专利技术的实施方式，所述电池还包括正极片、负极片和隔膜。
[002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，所述电解液包括锂盐、有机溶剂和第一添加剂；所述第一添加剂选自含碘苯磺酸类化合物，所述含碘苯磺酸类化合物为碘原子取代的苯磺酸类化合物，且所述碘原子取代苯环上的氢原子。2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述第一添加剂选自具有式I所示的化合物中的至少一种：其中，R1、R2、R3、R4和R5相同或不同，彼此独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基、磺酸基(HO
‑
S(＝O)2‑
)、磺酰基(R
‑
S(＝O)2‑
，R为C1‑
10
烷基)、取代或未取代的C1‑
10
烷基、取代或未取代C1‑
10
烷氧基、取代或未取代的C6‑
20
的芳基、取代或未取代的C2‑
10
的烯基；若为取代时，取代基为卤素、氰基、C1‑
10
烷基；且R1、R2、R3、R4和R5中至少一个基团为碘原子。3.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，R1、R2、R3、R4和R5相同或不同，彼此独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基、磺酸基、磺酰基(R
‑
S(＝O)2‑
，R为C1‑5烷基)、取代或未取代的C1‑5烷基、取代或未取代C1‑5烷氧基、取代或未取代的C6‑
10
的芳基、取代或未取代的C2‑6的烯基；若为取代时，取代基为卤素、氰基、C1‑5烷基；且R1、R2、R3、R4和R5中至少一个基团为碘原子。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的电解液，其特征在于，所述第一添加剂选自如下化合物A1～化合物A5中的至少一种：
5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的电解...

【专利技术属性】
技术研发人员：何祖韵，方嘉琳，李素丽，
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：