一种非水电解液及二次电池制造技术

为克服现有技术中锂离子电池在高电压下材料的体积膨胀产生裂纹，导致电解液中溶剂进入正极材料内部，破坏结构进而无法形成稳定界面膜的问题，本发明专利技术提供一种非水电解液，包括有机溶剂

【技术实现步骤摘要】
一种非水电解液及二次电池


[0001]本专利技术属于锂电池
，具体涉及一种非水电解液及二次电池
。

技术介绍

[0002]锂电池一般由正极
、
负极
、
隔膜和电解液组成；锂电池电解液在电池充放电循环的过程中主要起传导锂离子的作用，因此性能优异的电解液对于电池的性能有着至关重要的影响，典型的锂离子电解液体系包括溶剂
、
锂盐和添加剂，通过改善电解液组成成分，优化材料在充电过程中与电解液接触的界面环境，一些电解液添加剂的加入，可显著提高电池循环性能，然而在高电压下，材料的体积会膨胀并导致裂纹，电解液中溶剂进入正极材料内部，破坏结构进而无法形成稳定的界面膜，引起电池快速恶化
。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中锂离子电池在高电压下材料的体积膨胀产生裂纹，导致电解液中溶剂进入正极材料内部，破坏结构进而无法形成稳定界面膜的问题，提供一种非水电解液及二次电池
。
[0004]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0005]一方面，本专利技术提供一种非水电解液，包括有机溶剂
、
锂盐和添加剂，所述添加剂包括化合物
A
，所述化合物
A
结构如下所示：
[0006][0007]其中，
R1～
R6各自独立的选自
C1
～
C20
的烷烃基
。
[0008]可选的，所述化合物
A
选自如下化合物中的一种或多种：
[0009][0010]可选的，以所述非水电解液的总质量为
100
％计，所述化合物
A
的质量百分含量为
0.5
～
10
％
。
[0011]可选的，还包括化合物
B
，所述化合物
B
结构式如下：
[0012][0013]其中，
R1选自全氟取代的
C1
～
C20
的烷烃基
。
[0014]可选的，所述化合物
B
选自如下化合物中的一种或多种：
[0015][0016]可选的，以所述非水电解液的总质量为
100
％计，所述化合物
B
的质量百分含量为
0.3
～5％
。
[0017]可选的，所述添加剂还包括磺酸酯化合物
、
氟碳酸酯及腈类化合物中的一种或多种
。
[0018]可选的，所述磺酸酯化合物包括
1,3
‑
丙烷磺内酯
、1,3
‑
丙烯磺内酯
、1,4
‑
丁烷磺内酯的一种或多种；所述氟碳酸酯包括氟代碳酸乙烯酯
、
二氟碳酸乙烯酯
、
三氟甲基碳酸乙烯酯的一种或多种；所述腈类化合物包括烷基二腈化合物和烷基三腈化合物，所述烷基二腈化合物包括丁二腈
、
戊二腈
、
已二腈
、
癸二腈
、
壬二腈
、
二氰基苯
、
吡啶
‑
3,4
‑
二腈
、2,5
‑
二氰基吡啶
、2,2,3,3
‑
四氟丁二腈
、
四氟对苯二腈
、4
‑
四氢噻喃亚甲基丙二腈
、
反丁烯二腈
、
乙二醇双丙腈醚和
1,4,5,6
‑
四氢
‑
5,6
‑
二氧
‑
2,3
‑
吡嗪二甲腈中的一种或多种；所述烷基三腈化合物包括
1,3,6
‑
己烷三腈
、1,3,5
‑
环己烷三腈
、1,3,5
‑
苯三氰
、1,2,3
‑
丙三甲腈和甘油三腈中的一种或多种
。
[0019]可选的，以所述非水电解液的总质量为
100
％计，所述磺酸酯化合物的质量百分含量为
0.5
～5％，所述氟碳酸酯化合物的质量百分含量为3～
12
％，所述腈类化合物的质量百分含量为1～9％，所述烷基二腈化合物的质量百分含量为2～6％，所述烷基三腈化合物的质量百分含量为1～3％
。
[0020]另一方面，本专利技术提供一种二次电池，包括正极
、
负极以及所述的非水电解液，所述正极包括正极活性材料，所述负极包括负极活性材料，所述正极活性材料包括钴酸锂
、
锂镍锰钴三元材料
、
磷酸亚铁锂和锰酸锂中的一种或多种；所述负极活性材料包括石墨
、
中间相微碳球
、
硬碳
、
软碳
、
硅
、
硅
‑
碳复合物
、Li
‑
Sn
合金
、Li
‑
Al
合金
、Li
‑
Sn
‑
O
合金
、Sn、SnO、SnO2和
TiO2‑
Li4Ti5O12中的一种或多种
。
[0021]本专利技术提供的非水电解液，包括化合物
A
，所述化合物
A
含有的碳酰二亚胺结构可以在正极表面形成保护膜，同时化合物
A
中的硅基结构具有亲氟性质，与电解液中
LiPF6的
F
结合形成锂盐，稳定正极界面，另外化合物
A
中的不饱和碳氮双键也可以在正极形成聚合物，进而很好地稳定正极电极或电解液界面的性质，抑制过渡金属离子的溶出以及电解液组分的进一步氧化分解，从而能够更有效的保护二次电池，提升电池性能
。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术所解决的技术问题
、
技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明
。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术
。
[0023]本专利技术提供一种非水电解液，包括有机溶剂
、
锂盐和添加剂，所述添加剂包括化合物
A
，所述化合物
A
结构如下所示：
[0024][0025]其中，
R1～
R6各自独立的选自
C1
～
C20
的烷烃基
。
[0026]具体的，当所述
R1～
R6各自独立地选自碳原子数为1～
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种非水电解液，其特征在于，包括有机溶剂
、
锂盐和添加剂，所述添加剂包括化合物
A
，所述化合物
A
结构如下所示：其中，
R1～
R6各自独立的选自
C1
～
C20
的烷烃基
。2.
根据权利要求1所述的一种非水电解液，其特征在于，所述化合物
A
选自如下化合物中的一种或多种：
3.
根据权利要求1所述的一种非水电解液，其特征在于，以所述非水电解液的总质量为
100
％计，所述化合物
A
的质量百分含量为
0.5
％～
10
％
。
4.
根据权利要求1所述的一种非水电解液，其特征在于，还包括化合物
B
，所述化合物
B
结构式如下：其中，
R1选自全氟取代的
C1
‑
C20
的烷烃基
。5.
根据权利要求4所述的一种非水电解液，其特征在于，所述化合物
B
选自如下化合物中的一种或多种：
6.
根据权利要求4所述的一种非水电解液，其特征在于，以所述非水电解液的总质量为
100
％计，所述化合物
B
的质量百分含量为
0.3
～5％
。7.
根据权利要求1所述的一种非水电解液，其特征在于，所述添加剂还包括磺酸酯化合物
、
氟碳酸酯化合物及腈类化合物中的一种或多种
。8.
根据权利要求7所述的一种非水电解液，其特征在于，所述磺酸酯化合物包括
1,3
‑
丙烷磺内酯
、1,3
‑
丙烯磺内酯
、1,4
‑
丁烷磺内酯的一种或多种；所述氟碳酸酯包括氟代碳酸乙烯酯
、
二氟碳酸乙烯酯
、
三氟甲基碳酸乙烯酯的一种或多种；所述腈类化合物包括烷基二腈化合物和烷基三腈化合物，所述烷基二腈化合物包括丁二腈
、
戊二腈
、
已二腈
、
癸二腈
、
壬二腈
、
二氰基苯

【专利技术属性】
技术研发人员：刘孟，李枫，张昌明，胡大林，廖兴群，
申请(专利权)人：广东省豪鹏新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：