System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种电解液、锂离子电池和用电设备制造技术_技高网

一种电解液、锂离子电池和用电设备制造技术

技术编号:41323492 阅读:8 留言:0更新日期:2024-05-13 15:02
本发明专利技术公开了一种电解液、锂离子电池和用电设备,所述电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂,所述添加剂包括添加剂A和添加剂B;其中,添加剂A为硝酸酯类化合物,添加剂B为植酸盐类化合物。本发明专利技术采用硝酸酯类化合物和植酸盐类化合物搭配共同作为电解液添加剂,不仅可提升高电压电池高温循环寿命,并且还可形成稳定的低阻抗SEI膜兼顾快充及低温性能,解决了现有技术在高电压下电解液会在正极表面持续发生氧化分解反应,不断消耗活性锂离子,导致电池高温性能恶化的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池,尤其涉及一种电解液、锂离子电池和用电设备


技术介绍

1、锂离子电池因其工作电压高、比能量大、循环寿命长及无记忆效应等特点而被人们广泛应用,目前锂离子电池已经普遍应用于3c数码消费类电子产品领域。随着5g时代的到来,人们对锂离子电池的能量密度也提出了更高的要求,提高锂离子电池的充电截止电压是增加能量密度的重要手段之一。

2、而电解液对锂离子电池的容量、内阻、电压、循环、倍率、安全性等起到至关重要的作用。然而,在高电压下,电解液会在正极表面持续发生氧化分解反应,不断消耗活性锂离子,导致电池高温性能恶化,无法满足客户和项目性能需求。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于:提供一种电解液,解决现有技术中在高电压下电解液会在正极表面持续发生氧化分解反应,不断消耗活性锂离子,导致电池高温性能恶化的问题。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:

3、一种电解液,包括锂盐、有机溶剂和添加剂,所述添加剂包括添加剂a和添加剂b;其中,添加剂a为硝酸酯类化合物,添加剂b为植酸盐类化合物。

4、优选的,所述添加剂a选自式ⅰ、式ⅱ所示化合物中的至少一种,

5、

6、其中,r1、r2各自独立选自氢、卤素、碳原子数为1~5的取代或未取代的烷基、碳原子数为2~5的取代或未取代的烯基、碳原子数为6~12的取代或未取代的芳基中的任意一种;当碳原子经取代时,取代基为氰基、硅烷、卤素、碳原子数为1~5的烷基中的任意一种。

7、优选的,所述添加剂b选自式ⅲ所示化合物中的至少一种:

8、

9、其中m各自独立地选自元素li、na、k、rb、cs中的任意一种。

10、优选的,所述添加剂a包括具有以下结构中的至少一种:

11、

12、

13、优选的,所述添加剂b包括具有以下结构中的至少一种:

14、

15、优选的,所述添加剂a的质量为电解液质量的0.1~5wt%;所述添加剂b的质量为电解液质量的0.1~5wt%。

16、优选的,所述添加剂还包括成膜添加剂,所述成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯、1,4-丁烷磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、硫酸乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、丁二腈、己二腈、1,3,6-己烷三腈、1,2,3-三(2-氰氧基)丙烷、乙二醇双(丙腈)醚、磷酸三丙炔酯的至少一种;所述锂盐包括lipf6、libf4、liclo4、lifsi、litfsi、libob、lidfob、lifap、lisbf6、licf3so3、lin(so2cf3)2、lin(so2c2f5)2、lin(so2cf3)2、lin(so2c4f9)2、lic(so2cf3)3、lipf3(c3f7)3、lib(cf3)4和libf3(c2f5)中的至少一种;所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、乙酸乙酯、正丁酸乙酯、γ-丁内酯以及以上述溶剂为基础的氟代溶剂中的至少一种。

17、优选的,所述成膜添加剂的质量为电解液质量的0.5~15wt%;所述锂盐的质量为电解液质量的8~20wt%;所述有机溶剂的质量为电解液质量的50~90wt%。

18、本专利技术还提供一种锂离子电池,包括上述的电解液。

19、本专利技术还提供一种用电设备,包括上述的锂离子电池。

20、与现有技术相比,本专利技术至少具有以下有益效果:

21、(1)本专利技术提供的电解液,采用硝酸酯类化合物和植酸盐类化合物搭配共同作为电解液添加剂,不仅可提升高电压电池高温循环寿命,并且还可形成稳定的低阻抗sei膜兼顾快充及低温性能。

22、(2)本专利技术使用的植酸盐类化合物具有丰富的磷酸基团,可在正极表面原位形成坚固的人造cei层,大大减轻正极有害的亚稳相的形成及防止高电压下正极金属溶出;此外,植酸盐类化合物还能减弱晶格氧及其衍生氧自由基的活性,缓解电解质分解和界面反应。

23、(3)本专利技术中硝酸根基团可以优先发生还原反应,在负极表面形成快离子导体lixnyoz无机电解质膜,弥补植酸盐类化合物引入导致的高阻抗问题,大大提升电池的动力学性能;通过硝酸酯类化合物和植酸盐类化合物的协同作用,既能有效提升高电压体系下的循环性能,又可以兼顾电池的快充及低温性能。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电解液,其特征在于,包括锂盐、有机溶剂和添加剂,所述添加剂包括添加剂A和添加剂B;其中,所述添加剂A为硝酸酯类化合物,所述添加剂B为植酸盐类化合物。

2.根据权利要求1中所述的电解液,其特征在于,所述添加剂A包括式Ⅰ、式Ⅱ所示化合物中的至少一种:

3.根据权利要求1中所述的电解液,其特征在于,所述添加剂B包括式Ⅲ所示化合物中的至少一种:

4.根据权利要求2中所述的电解液,其特征在于,所述添加剂A包括以下结构中的至少一种:

5.根据权利要求3中所述的电解液,其特征在于,所述添加剂B包括以下结构中的至少一种:

6.根据权利要求1中所述的电解液,其特征在于,所述添加剂A的质量为电解液质量的0.1~5wt%;所述添加剂B的质量为电解液质量的0.1~5wt%。

7.根据权利要求1中所述的电解液,其特征在于,所述添加剂还包括成膜添加剂,所述成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯、1,4-丁烷磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、硫酸乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、丁二腈、己二腈、1,3,6-己烷三腈、1,2,3-三(2-氰氧基)丙烷、乙二醇双(丙腈)醚、磷酸三丙炔酯的至少一种;所述锂盐包括LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiFSI、LiTFSI、LiBOB、LiDFOB、LiFAP、LiSbF6、LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C4F9)2、LiC(SO2CF3)3、LiPF3(C3F7)3、LiB(CF3)4和LiBF3(C2F5)中的至少一种;所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、乙酸乙酯、正丁酸乙酯、γ-丁内酯以及以上述溶剂为基础的氟代溶剂中的至少一种。

8.根据权利要求7中所述的电解液,其特征在于,所述成膜添加剂的质量为电解液质量的0.5~15wt%;所述锂盐的质量为电解液质量的8~20wt%;所述有机溶剂的质量为电解液质量的50~90wt%。

9.一种锂离子电池,其特征在于,包括权利要求1-8任一项中所述的电解液。

10.一种用电设备,其特征在于,包括权利要求9中所述的锂离子电池。

...

【技术特征摘要】

1.一种电解液,其特征在于,包括锂盐、有机溶剂和添加剂,所述添加剂包括添加剂a和添加剂b;其中,所述添加剂a为硝酸酯类化合物,所述添加剂b为植酸盐类化合物。

2.根据权利要求1中所述的电解液,其特征在于,所述添加剂a包括式ⅰ、式ⅱ所示化合物中的至少一种:

3.根据权利要求1中所述的电解液,其特征在于,所述添加剂b包括式ⅲ所示化合物中的至少一种:

4.根据权利要求2中所述的电解液,其特征在于,所述添加剂a包括以下结构中的至少一种:

5.根据权利要求3中所述的电解液,其特征在于,所述添加剂b包括以下结构中的至少一种:

6.根据权利要求1中所述的电解液,其特征在于,所述添加剂a的质量为电解液质量的0.1~5wt%;所述添加剂b的质量为电解液质量的0.1~5wt%。

7.根据权利要求1中所述的电解液,其特征在于,所述添加剂还包括成膜添加剂,所述成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯、1,4-丁烷磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、硫酸乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、丁二腈、己二腈、1,3,6-己...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘文博王艳华梁东建于紫阳
申请(专利权)人:东莞维科电池有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1