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() 电解液和应用制造技术_技高网

电解液和应用制造技术

技术编号:43295615 阅读:14 留言:0更新日期:2024-11-12 16:13
本发明专利技术涉及电解液和应用,其中,电解液包括溶质、磷酸盐类化合物以及非水溶剂,磷酸盐类化合物的结构式如式(1)所示,式(1)中,R1、R2、R3、R4分别独立的选自氰基、异氰基、C1‑C20烷基、C1‑C20卤代烷基、C6‑C26芳基、C6‑C26卤代芳基或者C6‑C26烷氧基,且R1、R2、R3、R4中至少有一个选自氰基或者异氰基;A1、A2分别独立的选自氢、卤素、C1‑C20烷基、C1‑C20卤代烷基、C6‑C26芳基或者C6‑C26卤代芳基,且A1和A2中至少一个选自卤素;M选自Li、Na或者K中的至少一种。该电解液应用于电池时,能够使得电池具有优异的高温循环性能、高温存储性能以及安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二次电池,特别是涉及电解液和应用


技术介绍

1、在电池的制备中,高电压三元正极和硅基负极虽然具有高能量密度的优势,但是二者在充放电过程中,仍存在结构不稳定、体积变化大、界面降解等问题,且这些问题在高温条件下更为严重,会导致电解液分解、活性物质损失和热失控等安全问题,从而使得制备的电池存在高温循环性能差、高温存储性能差以及安全性能差的问题。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述问题,提供一种电解液和应用。该电解液应用于电池时,能够使得电池具有优异的高温循环性能、高温存储性能以及安全性能。

2、一种电解液,包括溶质和非水溶剂,还包括磷酸盐类化合物,所述磷酸盐类化合物的结构式如式(1)所示:

3、

4、式(1)中,r1、r2、r3、r4分别独立的选自氰基、异氰基、c1-c20烷基、c1-c20卤代烷基、c6-c26芳基、c6-c26卤代芳基或者c6-c26烷氧基,且r1、r2、r3、r4中至少有一个选自氰基或者异氰基;a1、a2分别独立的选自氢、卤素、c1-c20烷基、c1-c20卤代烷基、c6-c26芳基或者c6-c26卤代芳基,且a1和a2中至少一个选自卤素;m选自li、na或者k中的至少一种。

5、在其中一个实施例中,a1和a2中至少一个选自氟原子,r1、r2、r3、r4中至少有一个选自氰基,且至少有一个选自异氰基。

6、在其中一个实施例中,所述氰基占所述磷酸盐类化合物中末端基团的1/6-1/2,所述异氰基占所述磷酸盐类化合物中末端基团的1/6-1/2,所述氟原子占所述磷酸盐类化合物中末端基团的1/6-1/3。

7、在其中一个实施例中,所述磷酸盐类化合物选自具有式(2)至式(8)中所示结构的化合物中的任一种,

8、

9、

10、在其中一个实施例中,所述磷酸盐类化合物选自具有式(9)至式(15)中所示结构的化合物中的任一种,

11、

12、在其中一个实施例中,所述磷酸盐类化合物在所述电解液中的质量分数为0.05%-2.5%。

13、在其中一个实施例中,所述溶质选自电解质锂盐,所述电解质锂盐在所述电解液中的质量分数为10%-19%。

14、在其中一个实施例中,所述非水溶剂选自碳酸酯和/或乙酸酯。

15、在其中一个实施例中,所述电解液还包括添加剂,所述添加剂在所述电解液中的质量分数为0.5%-5%,所述添加剂选自硫酸乙烯酯、三(三甲硅烷)磷酸酯、三(三甲硅烷)硼酸酯、二氟草酸硼酸锂、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯中的至少一种。

16、一种包括如上述所述的电解液的二次电池。

17、一种使用如上述所述的二次电池的车辆。

18、本专利技术的电解液中,采用含有卤代磷酸根、氰基和/或异氰基的磷酸盐类化合物,其中,卤代磷酸根(如氟代磷酸根)能在负极形成稳定的lif、li3po4富集sei层,降低电芯阻抗,改善电池循环性能以及高温性能;氰基能够促进在高电压三元正极表面形成稳定的cei层,并通过与过渡金属形成强配位作用,抑制过渡金属离子的溶出,增强正极的热稳定性;异氰基能够有效除水去酸,减缓电解液分解消耗,减少产气,在电极表面形成稳定的界面膜,改善界面性质,提升电池的循环寿命。因此,本专利技术的电解液在应用于电池时,能够有效抑制电池长期处于高压高温条件下出现的高温产气现象,使得电池具有优异的高温循环性能、高温存储性能以及安全性能。

19、另外,当电解液中含有不稳定添加剂(如硫酸乙烯酯)时,通过本专利技术特定结构的磷酸盐类化合物还能够有效抑制电解液的酸度和色度的升高。

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【技术保护点】

1.一种电解液,包括溶质和非水溶剂,其特征在于,还包括磷酸盐类化合物,所述磷酸盐类化合物的结构式如式(1)所示:

2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,A1和A2中至少一个选自氟原子,R1、R2、R3、R4中至少有一个选自氰基,且至少有一个选自异氰基。

3.根据权利要求2所述的电解液,其特征在于,所述氰基占所述磷酸盐类化合物中末端基团的1/6-1/2,所述异氰基占所述磷酸盐类化合物中末端基团的1/6-1/2,所述氟原子占所述磷酸盐类化合物中末端基团的1/6-1/3。

4.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述磷酸盐类化合物选自具有式(2)至式(8)中所示结构的化合物中的任一种,

5.根据权利要求4所述的电解液,其特征在于,所述磷酸盐类化合物选自具有式(9)至式(15)中所示结构的化合物中的任一种,

6.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述磷酸盐类化合物在所述电解液中的质量分数为0.05%-2.5%。

7.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述溶质选自电解质锂盐,所述电解质锂盐在所述电解液中的质量分数为10%-19%。

8.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述非水溶剂选自碳酸酯和/或乙酸酯。

9.根据权利要求1-8任一项所述的电解液,其特征在于,所述电解液还包括添加剂,所述添加剂在所述电解液中的质量分数为0.5%-5%,所述添加剂选自硫酸乙烯酯、三(三甲硅烷)磷酸酯、三(三甲硅烷)硼酸酯、二氟草酸硼酸锂、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯中的至少一种。

10.一种包括如权利要求1-9任一项所述的电解液的二次电池。

11.一种使用如权利要求10所述的二次电池的车辆。

...

【技术特征摘要】

1.一种电解液,包括溶质和非水溶剂,其特征在于,还包括磷酸盐类化合物,所述磷酸盐类化合物的结构式如式(1)所示:

2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,a1和a2中至少一个选自氟原子,r1、r2、r3、r4中至少有一个选自氰基,且至少有一个选自异氰基。

3.根据权利要求2所述的电解液,其特征在于,所述氰基占所述磷酸盐类化合物中末端基团的1/6-1/2,所述异氰基占所述磷酸盐类化合物中末端基团的1/6-1/2,所述氟原子占所述磷酸盐类化合物中末端基团的1/6-1/3。

4.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述磷酸盐类化合物选自具有式(2)至式(8)中所示结构的化合物中的任一种,

5.根据权利要求4所述的电解液,其特征在于,所述磷酸盐类化合物选自具有式(9)至式(15)中所示结构的化合物中的任一种,

6....

【专利技术属性】
技术研发人员:田小东杜鹏魏岩巍潘福中
申请(专利权)人:浙江极氪智能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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