【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源器械，尤其涉及非水电解液及其锂离子电池。
技术介绍
1、锂离子电池由于其高能量密度、长循环寿命和较好的存储性能而备受关注，为了进一步深化锂离子电池在数码产品、电动汽车和航空航天领域的应用，迎合市场对较高能量密度锂电池的追求，提高正极材料的工作电压(4.35～5.00v)、降低电池中的界面阻抗成为了行之有效的手段。
2、然而，随着电池工作电压的提高，其充放电循环性能却有所下降，其中，电解液在高电压下分解，发生一系列副反应，导致电池的循环性能快速恶化，直至失效。因此，需要研发一种适配高工作电压锂离子电池的电解液，以满足高能量密度锂离子电池的使用需求。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供了非水电解液及其锂离子电池。此非水电解液具有较高的氧化稳定性，能够在高电压锂离子电池中稳定工作，且能够在负极形成稳定、低阻抗的固体电解质界面膜，以降低锂离子电池的阻抗，提升锂离子电池的循环性能。
2、为实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种非水电解液，包括电解质盐、非水有机溶剂和添加剂，所述添加剂包括如结构式1所示的化合物a，
3、
4、其中，r1和r3各自独立地选自卤素或c1～c3的卤代烷基，r2选自c1～c6的卤代烷基或含羰基的基团。
5、本专利技术采用的技术方案中，化合物a具有卤素取代的双磺酸基，其具有较高的氧化稳定性，能够在高电压(如4.5v)锂离子电池中稳定工作。另外，硫原子与取代基原子发生断裂，可以
6、较佳的，r1和r3各自独立地选自氟或c1～c3的氟代烷基，r2选自c1～c6的氟代链烷基、c5～c6的氟代环烷基或氟代烷酮基。卤代烷基为氟取代时，与其他卤代烷基相比，具有更低的li+溶剂化能力，其弱溶剂化能力可以增加溶剂化鞘中阴离子含量，从而增强li+与阴离子相互作用能力。可以理解的是，r2选自c1～c6的卤代烷基或含羰基的基团，r2可以为直链、支链或者是环状的烷基。本专利技术不作限定，作为示例地，r2可为全氟乙基、全氟正丁基、全氟环戊基。
7、较佳的，以所述电解质盐、所述非水有机溶剂和所述添加剂的质量之和为100％计，所述化合物a的质量占比为0.05～5.00％。进一步的，化合物a的质量占比可为0.05～3.0％、或0.50～2.00％。作为示例，可以但不限于为0.05％、0.50％、1.00％、1.50％、2.00％、2.50％、3.00％、3.50％、4.00％、4..50％、5.00％。
8、较佳的，所述化合物a选自化合物1至化合物9中的至少一个。
9、
10、
11、较佳的，以所述电解质盐、所述非水有机溶剂和所述添加剂的质量之和为100％计，所述电解质盐的质量占比为5～20％。进一步的，电解质盐的质量占比为8～15％，或占比为10～15％。作为示例，可以但不限于为5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％。电解质盐选自六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、三氟甲基磺酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、双草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂中的至少一种。作为示例地，锂盐为六氟磷酸锂(lipf6)或双草酸硼酸锂(libob)。在一个优选的实施例中，锂盐为两种以上化合物的混合物，比如，锂盐为六氟磷酸锂(lipf6)和双草酸硼酸锂(libob)的混合物，或锂盐为六氟磷酸锂和三氟甲基磺酸锂的混合物，可以获得更佳优异的高温循环性能。
12、较佳的，非水有机溶剂为链状碳酸酯、环状碳酸酯和羧酸酯中的至少一种。进一步地，非水有机溶剂选自碳酸乙烯酯(ec)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸二乙酯(dec)、碳酸甲乙酯(emc)、碳酸丙烯酯(pc)、乙酸丁酯(n-ba)、γ-丁内酯(γ-bt)、丙酸丙酯(n-pp)、丙酸乙酯(ep)和丁酸乙酯(eb)中的至少一种。在有的实施例中，本专利技术的非水有机溶剂于非水电解液中的质量占比为65～90％，优选地，非水有机溶剂于非水电解液中的质量百分比为70～88％，更为优选地，非水有机溶剂于非水电解液中的质量百分比为80～88％。作为示例地，非水有机溶剂于非水电解液中的质量百分比可为但不限于为80％、82％、85％、86％、87％、88％。
13、本专利技术第二方面提供了一种锂离子电池，包括正极材料、负极材料、隔离膜和锂离子电解液，锂离子电解液为前述的电解液。
14、较佳的，最高充电电压可为4.535v。正极材料包括钴酸锂系材料、镍钴锰酸锂系材料和镍钴铝酸锂系材料中的至少一种。其中，钴酸锂系材料的化学式为lico1-am`ao2。m`选自mg、cu、zn、al、sn、b、ga、cr、sr、v和ti中的至少一种，0≤a≤0.2。镍钴锰酸锂系材料的化学式为linixcoymnzm(1-x-y-z)o2，镍钴铝氧化物的化学式为linixcoyalzn(1-x-y-z)o2，其中m、n各自独立地选自mg、cu、zn、al、sn、b、ga、cr、sr、v和ti中的至少一种，0<x<1，0<y<1，0<z<1，x+y+z≤1。正极材料除了包括上述正极活性材料，也可再包括正极添加剂，正极添加剂可为锂镧锆氧(llzo)。
15、较佳的，负极材料选自碳基负极材料、钛基氧化物负极材料和硅基负极材料中的至少一种。碳基负极材料可为人造石墨、天然石墨、硬碳或软碳。钛基氧化物负极材料可为钛酸锂。硅基负极材料可为si材料、硅氧材料或硅碳材料。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种非水电解液，包括电解质盐、非水有机溶剂和添加剂，其特征在于，所述添加剂包括如结构式1所示的化合物A，
2.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，R11和R3各自独立地选自氟或C1～C3的氟代烷基，R2选自C1～C6的氟代链烷基、C5～C6的氟代环烷基或氟代烷酮基。
3.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，以所述电解质盐、所述非水有机溶剂和所述添加剂的质量之和为100％计，所述化合物A的质量占比为0.05～5.0％。
4.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述化合物A选自化合物1至化合物9中的至少一个，
5.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，以所述电解质盐、所述非水有机溶剂和所述添加剂的质量之和为100％计，所述电解质盐的质量占比为5～20％。
6.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述电解质盐选自六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、三氟甲基磺酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、双草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂中的至少一种。
7
8.如权利要求7所述的非水电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、乙酸丁酯、γ-丁内酯、丙酸丙酯、丙酸乙酯和丁酸乙酯中的至少一种。
9.一种锂离子电池，包括正极材料、负极材料和锂离子电解液，其特征在于，所述锂离子电解液为权利要求中1～8中任意一项所述的非水电解液。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极材料包括钴酸锂系材料、镍钴锰酸锂系材料和镍钴铝酸锂系材料中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种非水电解液，包括电解质盐、非水有机溶剂和添加剂，其特征在于，所述添加剂包括如结构式1所示的化合物a，
2.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，r11和r3各自独立地选自氟或c1～c3的氟代烷基，r2选自c1～c6的氟代链烷基、c5～c6的氟代环烷基或氟代烷酮基。
3.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，以所述电解质盐、所述非水有机溶剂和所述添加剂的质量之和为100％计，所述化合物a的质量占比为0.05～5.0％。
4.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述化合物a选自化合物1至化合物9中的至少一个，
5.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，以所述电解质盐、所述非水有机溶剂和所述添加剂的质量之和为100％计，所述电解质盐的质量占比为5～20％。
6.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆湘文，王霹霹，毛冲，张彩霞，高中琴，戴晓兵，
申请(专利权)人：珠海市赛纬电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。