一种高压阻燃电解液及其应用制造技术

本申请公开一种高压阻燃电解液及其应用，涉及电池技术领域，电解液含有具有结构的含氟、氰基(亚)磷酸酯类化合物添加剂，R<subgt;1</subgt;，R<subgt;2</subgt;和R<subgt;3</subgt;单独或共同选自氟原子、氰基链状烷氧基或氰基环状烷氧基中的一种或两种；本申请的电解液能促成正极表面形成致密的正极电解质界面CEI薄膜，负极形成稳定的负极电解质界面SEI膜，可以高效传递锂离子，且显著降低了电解液的可燃性，NCM622||Si@C全电池中4.35V高压下循环100圈的容量保持率高达87.6％，而常规基础电解液循环100圈的容量保持率仅为70.8％；本申请电解液装配的电池在高电压条件下展现优异的循环性能和电池安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池，具体涉及一种高压阻燃电解液及其应用。

技术介绍

1、随着便携式电子设备和电动汽车领域的迅猛的发展，锂离子电池的应用日益广泛。然而，在高电压下电解液中的副反应更为严重，这不仅缩短了电池的循环寿命，还可能带来电池内部短路和热失控的风险。碳酸酯类和醚类溶剂容易在高电压下发生分解，造成cei膜和sei膜稳定性变差、电池内阻增大导锂能力减弱、循环寿命快速下降、锂枝晶生成电池安全性能变差等问题。这些问题严重制约着高电压锂离子电池在循环性能、倍率性能以及安全性方面的性能表现。

2、目前制备耐高电压的锂电池电解液的策略有：1.使用高含氟溶剂或砜类溶剂；2.使用硫酸乙烯酯、己二腈等添加剂。然而，高含氟溶剂对锂盐的兼容性差，砜类溶剂粘度很大，硫酸乙烯酯添加剂会引发的电解液变色和酸度超标问题，己二腈等添加剂难以形成稳定的cei膜。这导致耐高电压的锂电池电解液的发展举步维艰。

3、电解液阻燃方面通常使用磷酸酯类溶剂或添加剂，通过含磷自由基捕获碳酸酯和醚类溶剂中的活性成分——氢自由基，从而有效降低电解液的可燃性。然而，传统的(亚)磷本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高压阻燃电解液，其特征在于：其由溶剂、锂盐及含氟、氰基(亚)磷酸酯类化合物添加剂组成；其中，含氟、氰基(亚)磷酸酯类化合物具有式(I)或式(II)所示结构：

2.根据权利要求1所述高压阻燃电解液，其特征在于：所述含氟、氰基(亚)磷酸酯类化合物的质量分数为0.1％～12.0％。

3.根据权利要求2所述高压阻燃电解液，其特征在于，所述含氟、氰基(亚)磷酸酯类化合物的质量分数为0.5％～1.0％。

4.根据权利要求1所述高压阻燃电解液，其特征在于，所述溶剂为碳酸酯、羧酸酯、醚类中的一种或几种，溶剂占电解液总质量的10～45％。p>

5.根据权...

【技术特征摘要】

1.一种高压阻燃电解液，其特征在于：其由溶剂、锂盐及含氟、氰基(亚)磷酸酯类化合物添加剂组成；其中，含氟、氰基(亚)磷酸酯类化合物具有式(i)或式(ii)所示结构：

2.根据权利要求1所述高压阻燃电解液，其特征在于：所述含氟、氰基(亚)磷酸酯类化合物的质量分数为0.1％～12.0％。

3.根据权利要求2所述高压阻燃电解液，其特征在于，所述含氟、氰基(亚)磷酸酯类化合物的质量分数为0.5％～1.0％。

4.根据权利要求1所述高压阻燃电解液，其特征在于，所述溶剂为碳酸酯、羧酸酯、醚类中的一种或几种，溶剂占电解液总质量的10～45％。

5.根据权利要求4所述高压阻燃电解液，其特征在于，所述碳酸酯为碳酸甲乙酯emc、碳酸二甲酯dmc、碳酸二乙酯dec、碳酸乙烯酯ec、碳酸丙烯酯pc中的一种或几种；所述羧酸酯为乙酸乙酯ea、乙酸丙酯ep、丙酸乙酯pa、丙酸丙酯pp中的一种或几种；所述醚类为乙二醇甲基二氟乙基醚、乙二醇甲基三氟乙基醚、乙二醇甲基四氟丙基醚、乙二醇双二氟乙基醚、乙二醇双三氟乙基醚、乙二醇双四氟丙基醚、丙二醇甲基二氟乙基醚、(三(2,2,2-三氟乙基)原甲酸酯、双(2,2,2-三氟乙基)醚、乙二醇二甲醚中的一种或几种。

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【专利技术属性】
技术研发人员：沈晓魏，周金秋，李同飞，程煜，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：