用于具有包含硅碳复合材料颗粒和石墨颗粒的共混物的阳极的锂离子电池单元的电解质组合物制造技术

一种用于锂离子电池的电解质包含初级锂盐和溶剂组合物。在一些实施例中，溶剂组合物包含氟代碳酸乙烯酯(FEC)、至少一种直链酯和至少一种支链酯。在一些实施例中，所述电解质中FEC的摩尔分数在约2mol.％至约30mol.％的范围内，电解质中所述至少一种直链酯和所述至少一种支链酯的总摩尔分数为至少约45mol.％，所述至少一种直链酯与所述至少一种支链酯的摩尔比在约1∶10至约20∶1的范围内，并且电解质基本上不含四碳环状碳酸酯。还公开了采用这种电解质的锂离子电池。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术的各个方面总体上涉及能量存储装置，并且更具体地涉及电池技术等。
技术介绍
部分地归因于其相对高的能量密度、相对高的比能量、重量轻以及潜在的长寿命，高级可再充电电池对于广泛的消费电子产品、电动车辆、电网存储以及其他重要应用是理想的。然而，尽管电池在商业上日益普及，但这些电池仍需要进一步的开发，特别是对于在低排放或零排放、混合动力电动车辆或全电动车辆、消费电子产品、可穿戴设备、节能货船和机车、无人机、航空航天应用和电网中的应用。特别地，需要对各种可再充电电池进行进一步的改进，例如可再充电锂电池和锂离子电池、可再充电钠电池和钠离子电池以及可再充电钾电池和钾离子电池，等等。广泛的电解质组合物可用于构建锂电池和锂离子电池以及其他金属电池和金属离子电池。然而，为了提高电池单元的性能(例如，稳定的低电阻、高循环稳定性、高倍率能力、良好的热稳定性、长压延寿命等)，需要针对阳极和阴极中特定类型和特定尺寸的活性颗粒、特定的电池单元总容量以及特定的操作条件(例如，温度、充电率、放电率、电压范围、容量利用率等)开发最佳的电解质选择。在许多情况下，电解质组分及其比例的选择并非无关紧要，并且可能违反直本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于锂离子电池的电解质，包含：

2.根据权利要求1所述的电解质，其中，所述电解质中所述至少一种直链酯和所述至少一种支链酯的总摩尔分数在约60mol.％至约75mol.％的范围内。

3.根据权利要求1所述的电解质，其中，所述至少一种直链酯与所述至少一种支链酯的摩尔比在约1∶1至约2∶1的范围内。

4.根据权利要求1所述的电解质，其中，所述至少一种直链酯选自乙酸甲酯(MA)、丙酸甲酯(MP)、丁酸甲酯(MB)、乙酸乙酯(EA)、丙酸乙酯(EP)、丁酸乙酯(EB)、乙酸丙酯(PA)、丙酸丙酯(PP)、丁酸丙酯(PB)、乙酸丁酯(BA)、丙酸丁酯(BP...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于锂离子电池的电解质，包含：

2.根据权利要求1所述的电解质，其中，所述电解质中所述至少一种直链酯和所述至少一种支链酯的总摩尔分数在约60mol.％至约75mol.％的范围内。

3.根据权利要求1所述的电解质，其中，所述至少一种直链酯与所述至少一种支链酯的摩尔比在约1∶1至约2∶1的范围内。

4.根据权利要求1所述的电解质，其中，所述至少一种直链酯选自乙酸甲酯(ma)、丙酸甲酯(mp)、丁酸甲酯(mb)、乙酸乙酯(ea)、丙酸乙酯(ep)、丁酸乙酯(eb)、乙酸丙酯(pa)、丙酸丙酯(pp)、丁酸丙酯(pb)、乙酸丁酯(ba)、丙酸丁酯(bp)和丁酸丁酯(bb)。

5.根据权利要求1所述的电解质，其中，所述至少一种支链酯选自异丁酸甲酯(mi)、三甲基乙酸甲酯(mt)、异戊酸甲酯(miv)、2-甲基丁酸甲酯(mmb)、异丁酸乙酯(ei)、三甲基乙酸乙酯(et)、异戊酸乙酯(eiv)、2-甲基丁酸乙酯(emb)、异丁酸丙酯(pi)、三甲基乙酸丙酯(pt)、异戊酸丙酯(piv)、2-甲基丁酸丙酯(pmb)、异丁酸丁酯(bi)、三甲基乙酸丁酯(bt)、异戊酸丁酯(biv)、2-甲基丁酸丁酯(bmb)、乙酸异丙酯(ipa)、丙酸异丙酯(ipp)、丁酸异丙酯(ipb)、异丁酸异丙酯(ipi)、三甲基乙酸异丙酯(ipt)、异戊酸异丙酯(ipiv)、2-甲基丁酸异丙酯(ipmb)、乙酸叔丁酯(tba)、丙酸叔丁酯(tbp)、丁酸叔丁酯(tbb)、异丁酸叔丁酯(tbi)、三甲基乙酸叔丁酯(tbt)、异戊酸叔丁酯(tbiv)、2-甲基丁酸叔丁酯(tbmb)、乙酸异丁酯(iba)、丙酸异丁酯(ibp)、丁酸异丁酯(ibb)、异丁酸异丁酯(ibi)、三甲基乙酸异丁酯(ibt)、异戊酸异丁酯(ibiv)和2-甲基丁酸异丁酯(ibmb)。

6.根据权利要求1所述的电解质，其中，所述至少一种直链酯是丙酸乙酯(ep)，并且所述至少一种支链酯是异丁酸乙酯(ei)和/或异戊酸乙酯(eiv)。

7.根据权利要求1所述的电解质，其中，所述电解质基本上不含碳酸二乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯。

8.根据权利要求1所述的电解质，其中，所述初级锂盐是lipf6。

9.根据权利要求8所述的电解质，其中，所述电解质中所述初级锂盐的摩尔分数在约6mol.％至约20mol.％的范围内。

10.根据权利要求1所述的电解质，还包括：

11.根据权利要求10所述的电解质，其中，所述一种或多种电荷转移添加剂包含二氟磷酸锂(lfo)、四氟硼酸锂(libf4)、双(氟磺酰基)酰亚胺锂(lifsi)和二氟(草酸)硼酸锂(lidfob)。

12.根据权利要求10所述的电解质，其中，所述电解质中所述一种或多种电荷转移添加剂的摩尔分数在约0.1mol.％至约6mol.％的范围内。

13.根据权利要求12所述的电解质，其中，所述一种或多种电荷转移添加剂的摩尔分数在约0.5mol.％至约1.5mol.％的范围内。

14.根据权利要求1所述的电解质，还包括：

15.根据权利要求14所述的电解质，其中，所述电解质中所述一种或多种高温储存添加剂的摩尔分数在约0.1mol.％至约3mol.％的范围内。

16.根据权利要求1所述的电解质，还包括：

17.根据权利要求16所述的电解质，其中，所述电解质中所述至少一种非fec环状碳酸酯的摩尔分数在约0.5mol.％至约30mol.％的范围内。

18.根据权利要求17所述的电解质，其中，所述电解质中所述至少一种非fec环状碳酸酯的摩尔分数在约1mol.％至约6mol.％的范围内。

19.一种锂离子电池，包括：

20.根据权利要求19所述的锂离子电池，其中：

21.一种用于锂离子电池的电解质，包含：

22.根据权利要求21所述的电解质，其中，所述电解质中所述至少一种酯的总摩尔分数在约45mol.％至约70mol.％的范围内。

23.根据权利要求21所述的电解质，其中，所述至少一种酯与所述至少一种非fec环状碳酸酯的摩尔比在约1.5∶1至约20∶1的范围内。

24.根据权利要求21所述的电解质，其中，所述至少一种酯选自乙酸甲酯(ma)、丙酸甲酯(mp)、丁酸甲酯(mb)、乙酸乙酯(ea)、丙酸乙酯(ep)、丁酸乙酯(eb)、乙酸丙酯(pa)、丙酸丙酯(pp)、丁酸丙酯(pb)、乙酸丁酯(ba)、丙酸丁酯(bp)、丁酸丁酯(bb)、异丁酸甲酯(mi)、三甲基乙酸甲酯(mt)、异戊酸甲酯(miv)、2-甲基丁酸甲酯(mmb)、异丁酸乙酯(ei)、三甲基乙酸乙酯(et)、异戊酸乙酯(eiv)、2-甲基丁酸乙酯(emb)、异丁酸丙酯(pi)、三甲基乙酸丙酯(pt)、异戊酸丙酯(piv)、2-甲基丁酸丙酯(pmb)、异丁酸丁酯(bi)、三甲基乙酸丁酯(bt)、异戊酸丁酯(biv)、2-甲基丁酸丁酯(bmb)、乙酸异丙酯(ipa)、丙酸异丙酯(ipp)、丁酸异丙酯(ipb)、异丁酸异丙酯(ipi)、三甲基乙酸异丙酯(ipt)、异戊酸异丙酯(ipiv)、2-甲基丁酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·图尔切纽克，N·特朗，W·根特，X·岳，K·哈里，V·亚布洛科夫，N·霓达，G·禹沈，
申请(专利权)人：新罗纳米技术有限公司，
类型：发明
国别省市：