锂离子电池电解液及锂离子电池制造技术

技术编号：42689400 阅读：34 留言：0更新日期：2024-09-10 12:38

本发明专利技术公开了一种锂离子电池电解液及锂离子电池，其中，锂离子电池电解液包括添加剂A，所述添加剂A为氟代含氧硼酸类化合物，可在正负极形成富含LiF和硼酸盐的均一稳定薄界面膜，该界面膜具有高离子电导率和低阻抗；引入的氟具有亲电性和亲核性，能稳定表面催化位点，抑制过渡金属溶出；且氟代含氧硼酸类化合物中氟代氧杂环结构可改善电解液的浸润性，使锂离子电池有优异的循环性能、存储性能和倍率性能。

全部详细技术资料下载

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池，特别涉及一种锂离子电池电解液及锂离子电池电解液电池。

技术介绍

1、磷酸锰铁锂材料具有橄榄石状的八面体晶体结构，存在着比较严重的mn溶解问题，尤其高温下mn溶解更加严重，溶解在电解液中的mn2+在石墨负极表面被还原成金属mn，不仅催化分解sei膜使负极界面被破坏，还会沉积在石墨负极表面，导致电池容量衰减和增加界面膜厚阻抗增加。

2、目前磷酸锰铁锂电池开发中的常规正极成膜添加剂如：氟代碳酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、丁磺酸内酯、丙磺酸内酯等来抑制锰金属溶出，从而提高电池的高温性能，但改善效果都不理想。因此，亟需开发一种优良的电解液添加剂。

技术实现思路

1、本专利技术的主要目的为提供一种锂离子电池电解液及锂离子电池，旨在解决现有磷酸锰铁锂电池中存在锰离子溶出的技术问题。

2、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提出一种锂离子电池电解液，包括添加剂a，所述添加剂a为氟代含氧硼酸类化合物，所述氟代含氧硼酸类化合物含有下述结构式i或者结构式ⅱ所示的化合物中的至少一种：

3、

4、

5、其中，r1、r2、r3分别独立地为自由氢、卤代原子、氰基、c1-c12卤代烷基、c2-c12卤代烯基、c1-c12烷基、c2-c12烯基、c1-c12烷氧基、c1-c12烷氧基羰基、c6-c12芳基、c6-c12杂芳基吡啶中的一种。

6、进一步地，所述添加剂a包括以下化合物中的至少一种：

7、

8、进

9、进一步地，还包括非水有机溶剂和电解质锂盐。

10、进一步地，所述电解质锂盐的用量占锂离子电池电解液总质量的8.0％～18.0％。

11、进一步地，所述非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸甲丙酯的至少一种。

12、进一步地，所述非水有机溶剂的用量占锂离子电池电解液总质量的60.0％～90.0％。

13、进一步地，还包括添加剂b，所述添加剂b为(三甲基硅基)磷酸酯、氟代碳酸乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲环酯、碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、环丁砜、2-甲基马来酸酐、琥珀酸酐、邻苯二甲酸酐、乙酸丙酸酐、乙丙酸酐、乙氰酸酐、丙基磷酸酐、四乙烯硅烷、异氰脲酸三烯丙酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、四氟苯乙酸酯中的至少一种。

14、进一步地，所述添加剂b的用量占锂离子电池电解液总质量的1.0％～15.0％。

15、本专利技术第二方面提出一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极、负极、置于所述正极和负极之间的隔膜以及上述实施例中任一项所述的锂离子电池电解液。

16、有益效果：

17、本专利技术的一种锂离子电池电解液中，添加剂a可在正负极形成富含lif和硼酸盐的均一稳定薄界面膜，该界面膜具有高离子电导率和低阻抗；引入的氟具有亲电性和亲核性，能稳定表面催化位点，抑制过渡金属溶出；且氟代含氧硼酸类化合物中氟代氧杂环结构可改善电解液的浸润性，使锂离子电池有优异的循环性能、存储性能和倍率性能。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂离子电池电解液，其特征在于，包括添加剂A，所述添加剂A为氟代含氧硼酸类化合物，所述氟代含氧硼酸类化合物含有下述结构式I或者结构式Ⅱ所示的化合物中的至少一种：

2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述添加剂A包括以下化合物中的至少一种：

3.根据权利要求1～2中任一项所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述添加剂A的用量占锂离子电池电解液总质量的1.0％～10.0％。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，还包括非水有机溶剂和电解质锂盐。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述电解质锂盐的用量占锂离子电池电解液总质量的8.0％～18.0％。

6.根据权利要求4所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸甲丙酯的至少一种。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂的用量占锂离子电池电解液总质量的60.0％～90.0％。</p>

8.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，还包括添加剂B，所述添加剂B为(三甲基硅基)磷酸酯、氟代碳酸乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲环酯、碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、环丁砜、2-甲基马来酸酐、琥珀酸酐、邻苯二甲酸酐、乙酸丙酸酐、乙丙酸酐、乙氰酸酐、丙基磷酸酐、四乙烯硅烷、异氰脲酸三烯丙酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、四氟苯乙酸酯中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述添加剂B的用量占锂离子电池电解液总质量的1.0％～15.0％。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括正极、负极、置于所述正极和负极之间的隔膜以及权利要求1-9中任一项所述的锂离子电池电解液。

...

【技术特征摘要】

1.一种锂离子电池电解液，其特征在于，包括添加剂a，所述添加剂a为氟代含氧硼酸类化合物，所述氟代含氧硼酸类化合物含有下述结构式i或者结构式ⅱ所示的化合物中的至少一种：

2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述添加剂a包括以下化合物中的至少一种：

3.根据权利要求1～2中任一项所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述添加剂a的用量占锂离子电池电解液总质量的1.0％～10.0％。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，还包括非水有机溶剂和电解质锂盐。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述电解质锂盐的用量占锂离子电池电解液总质量的8.0％～18.0％。

6.根据权利要求4所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸甲丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖富仙，吕家斌，邹祥斌，刘树英，熊得军，董少海，
申请(专利权)人：孚能科技赣州股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人