一种电解液及含有该电解液的锂离子电池的制作方法

文档序号:10491014阅读:818来源:国知局
一种电解液及含有该电解液的锂离子电池的制作方法
【专利摘要】本申请属于电池领域,尤其涉及一种非水电解液及使用该电解液的锂离子电池。本申请的电解液包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂,添加剂包括含硫环状内酯化合物和三甲基硅酯类化合物。本申请的电解液,同时使用含硫环状内酯类化合物和三甲基硅酯类化合物作为添加剂,二者协同作用,用于锂离子电池中,能够显著提高电池的高温存储性能和稳定性,并能改善锂离子电池在高温下的胀气现象。
【专利说明】
-种电解液及含有该电解液的裡离子电池
技术领域
[0001] 本申请属于电池领域,尤其设及一种非水电解液及使用该电解液的裡离子电池。
【背景技术】
[0002] 裡离子电池出现于20世纪90年代,由于其具有电压高、体积小、质量轻、比能量高、 无记忆效应、无污染、自放电小W及寿命长等优点,在手机、笔记本电脑、摄像机、数码相机、 平板电脑等便携式电子产品上得到迅速普及。
[0003] 近年来,随着全球石油能源的衰竭W及新能源技术的发展,应用于汽车动力上的 裡离子电池技术得到迅速发展。与此同时,对裡离子二次电池的性能提出了更高的要求。为 了满足电动汽车在高溫环境或低溫环境中均能长时间工作、可快速充电W及对使用寿命的 要求,裡离子二次电池需要具有更高的放电容量和能量密度,更优异的高溫循环、存储性能 W及低溫倍率性能。
[0004] 针对现有技术中存在的缺陷和不足,特提出本申请。

【发明内容】

[0005] 根据本申请的一个方面,提供一种电解液,该电解液用于裡离子电池中,能够保证 电池优良的高溫存储与循环性能,并且电池具有在高溫使用过程中胀气少,内阻低,低溫充 放电性能好等优点。
[0006] 本申请的第二发明目的在于提出含有本申请电解液的裡离子电池。
[0007] 为了完成本申请的目的,采用的技术方案为:
[000引本申请设计一种电解液,包括非水有机溶剂、裡盐和添加剂,其所述添加剂中含有 含硫环状内醋化合物和=甲基娃醋类化合物。
[0009] 优选的,所述含硫环状内醋化合物选自如式IA、式IB、式1C、式ID、式HA、式HB所 示化合物中的至少一种:
[0010]
[001 U 其中,Rl~Ri4、R21~R27各自独立的分别选自氨、Cl~1日烷基。
[0012] 优选的,所述含硫环状内醋化合物选自硫酸乙締醋、硫酸丙締醋、硫酸下締醋、1, 3-丙横酸内醋、1,4-下横酸内醋中的至少一种。
[0013] 优选的,所述含硫环状内醋化合物在电解液中的质量百分含量为0.01%~5%。
[0014] 优选的,所述=甲基娃醋类化合物选自如式虹所示化合物中的至少一种:
[0015] CnX2n+广 S〇3-Si(CmH2m+l)3
[0016] 式虹
[0017]其中,X为面素,n化~8的整数,m化~8的整数。
[0018] 优选的,所述=甲基娃醋类化合物选自=氣甲基横酸=甲基娃醋、五氣乙基横酸 =甲基娃醋、屯氣丙基横酸=甲基娃醋、九氣下基横酸=甲基娃醋的至少一种。
[0019] 优选的,所述=甲基娃醋类化合物在电解液中的质量百分含量为0.01%~3%。
[0020] 优选的,裡盐选自六氣憐酸裡、四氣棚酸裡、双=氣甲烧横酷亚胺裡、双(氣横酷) 亚胺裡、双草酸棚酸裡、二氣草酸棚酸裡、六氣神酸裡、高氯酸裡、=氣甲横酸裡中的至少一 种。
[0021 ]优选的,所述裡盐为六氣憐酸裡,或由六氣憐酸裡和选自四氣棚酸裡、双=氣甲烧 横酷亚胺裡、双(氣横酷)亚胺裡、双草酸棚酸裡、二氣草酸棚酸裡、六氣神酸裡、高氯酸裡、 =氣甲横酸裡中的至少一种裡盐组成。
[0022] 本申请还设及一种裡离子电池,所述裡离子电池含有本申请电解液中的至少一 种。
[0023] 本申请能产生的有益效果至少包括:
[0024] (1)本申请所提供的电解液,同时使用含硫环状内醋类化合物和=甲基娃醋类化 合物作为添加剂,二者协同作用,用于裡离子电池中,能够显著提高电池的高溫存储性能和 稳定性,并能改善裡离子电池在高溫下的胀气现象。
[0025] (2)本申请所提供的裡离子电池,具有优良的高溫循环存储性能。
[0026] (3)本申请所提供的裡离子电池,具有较低的低溫阻抗。 【具体实施方式】[0027] 本申请提出一种电解液,包括非水有机溶剂、裡盐和添加剂,所述添加剂中含有含 硫环状内醋化合物和=甲基娃醋类化合物。[0028] 作为本申请电解液的一种改进,含硫环状内醋化合物选自如式IA、式IB、式1C、式I D、式n A、式n B所示化合物中的至少一种:
[0029]
[0030]
[0031] 其中,Rl~化4、R21~R27各目独立的分别选目S、Cl~10婉基。
[0032] 本申请中的碳原子数为1~10的烷基,烷基可为链状烷基,也可为环烷基,位于环 烷基的环上的氨可被烷基取代,所述烷基中碳原子数优选的下限值为2,3,4,优选的上限值 为3,4,5,6,8。优选地,选择碳原子数为1~6的链状烷基,碳原子数为3~8的环烷基,更进一 步优选地,选择碳原子数为1~4的链状烷基,碳原子数为5~7的环烷基。作为烷基的实例, 具体可W举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正下基、异下基、仲下基、叔下基、正戊基、异戊 基、新戊基、环戊基、环己基。
[0033] 作为本申请电解液的一种改进,扣~Ri4、R21~R27各自独立的分别选自氨、甲基或 乙基。
[0034] 作为本申请电解液的一种改进,含硫环状内醋化合物选自硫酸乙締醋、硫酸丙締 醋、硫酸下締醋、1,3-丙横酸内醋、1,4-下横酸内醋中的至少一种,优选为乙締醋、硫酸丙締 醋、硫酸下締醋的至少一种。
[0035] 作为本申请电解液的一种改进,含硫环状内醋化合物还可W选自:
[0037] 作为本申请电解液的一种改进,含硫环状内醋化合物在电解液中的质量百分含量 为0.01%~5%。进一步优选地,含硫环状内醋化合物在电解液中的质量百分含量的上限选 自3%、1 %,下限选自0.03%、0.1 %、0.5%。更进一步优选地,含硫环状内醋化合物在电解 液中的质量百分含量为0.1%~3%。在该范围内,随着硫酸乙締醋含量的升高电池的循环 和存储容量保持率相应提高,如果含硫环状内醋化合物的含量过低,改善无明显效果;如果 含硫环状内醋化合物含量过高,会引起电解液粘度增大,内阻升高。
[0038] 作为本申请电解液的一种改进,=甲基娃醋类化合物选自如式虹所示化合物中的 至少一种:
[0039] Cn 枯 n+广 S〇3-Si(Cm 也 m+l)3
[0040] 式虹
[0041 ]其中,X为面素,n为1~8的整数,m为1~8的整数。
[0042] 在式虹中,面素选自氣、氯、漠;并优选氣和氯。
[0043] 作为本申请电解液的一种改进,R21选自全面素取代的Cl~4支链或直链烷基,具体 可选自氣甲基、五氣乙基、屯氣正丙基、屯氣异丙基、九氣正下基、九氣异下基、九氣仲下 基、九氣叔下基;R22、R23、R24各自独立的分别选自Cl~3烷基,优选为甲基、乙基、正丙基、异丙 基。
[0044] 作为本申请电解液的一种改进,=甲基娃醋类化合物选自=氣甲基横酸=甲基娃 醋、五氣乙基横酸=甲基娃醋、屯氣丙基横酸=甲基娃醋、九氣下基横酸=甲基娃醋的至少 一种。
[0045] 作为本申请电解液的一种改进,=甲基娃醋类化合物还可选自:
[0046]
[0047]
[004引作为本申请电解液的一种改进,=甲基娃醋类化合物在电解液中的质量百分含量 为0.01%~3%。进一步优选地,=甲基娃醋类化合物在电解液中的质量百分含量的上限选 自3%、1%,下限选自0.03%、0.1%、0.5%。更进一步优选地,S甲基娃醋类化合物在电解 液中的质量百分含量为0.1%~3%。当=甲基娃醋类化合物的含量过低时,电池性能没有 明显改善,而当=甲基娃醋类化合物含量过高时,由于=甲基娃醋类化合物的碱性导致易 与五氣化憐结合,诱导六氣憐酸裡分解,并且高含量的=氣甲横酸=甲基娃醋会增加电解 液粘度,导致电池性能并没有明显改善。
[0049] 作为本申请电解液的一种改进,非水有机溶剂中含有环状碳酸醋。进一步优选地, 所述环状碳酸醋选自碳酸乙締醋(简写为EC)、碳酸丙締醋(简写为PC)、丫-下内醋(简写为 化)、碳酸下締醋(简写为BC)中的至少一种。
[0050] 作为本申请电解液的一种改进,非水有机溶剂中还含有碳酸二甲醋(简写为DMC)、 碳酸二乙醋(简写为DEC)、碳酸二丙醋(简写为DPC)、碳酸甲乙醋、碳酸甲丙醋、碳酸乙丙醋、 甲酸甲醋、甲酸乙醋、甲酸丙醋、乙酸甲醋、乙酸乙醋、乙酸丙醋、丙酸甲醋、丙酸乙醋、丙酸 丙醋中的至少一种。
[0051] 作为本申请电解液的一种改进,非水有机溶剂在非水电解液中的质量百分含量为 75%~95%。进一步优选地,非水有机溶剂在非水电解液中的质量百分含量为80%~90%。
[0052] 作为本申请电解液的一种改进,裡盐任选自有机裡盐或无机裡盐中的至少一种。 裡盐选自六氣憐酸裡LiPFs、四氣棚酸裡LiBF4、双S氣甲烧横酷亚胺裡LiN(C的S〇2)2(简写为 LiTFSI)、双(氣横酷)亚胺裡Li(N(S化F)2)(简写为LiFSI)、双草酸棚酸裡LiB(C2化)2(简写为 LiBOB)、二氣草酸棚酸裡LiBF2(C2〇4)(简写为LiDFOB)、六氣神酸裡LiAsFs、高氯酸裡LiCl〇4、 S氣甲横酸裡LiC的S化中的至少一种。
[0053] 作为本申请电解液的一种改进,裡盐选自六氣憐酸裡。进一步优选地,裡盐为六氣 憐酸裡,或为六氣憐酸裡和另一种裡盐组成的混合裡盐,另一种裡盐选自四氣棚酸裡、双= 氣甲烧横酷亚胺裡、双(氣横酷)亚胺裡、双草酸棚酸裡、二氣草酸棚酸裡、六氣神酸裡、高氯 酸裡、=氣甲横酸裡中的至少一种裡盐组成。
[0054] 优选的,本申请电解液中除LiPFsW外还加入第二裡盐成分后,电池的循环和存储 容量保持率有一定程度提升,且低溫放电内阻有一定降低。并且,在两种裡盐的存在的条件 下配合本申请的添加剂,电池的循环和存储容量保持率进一步提升。经对比试验证实,使用 硫酸乙締醋作为成膜添加剂的电池相比使用含有碳碳双键的成膜添加剂碳酸亚乙締醋 (VC)相比具有更低的低溫放电内阻,而高溫循环、存储性能不受影响。
[0055] 当本申请的电解液中加入成膜添加剂含硫环状内醋化合物,低阻抗裡盐LiFSI、 LiDFOB或LiBF4, W及S甲基娃醋类化合物,电池的高溫循环和存储性能明显提高,且具有 较低的低溫放电内阻,更适合动力电池电解液的需要。
[0056] 作为本申请电解液的一种改进,裡盐在裡离子二次电池的电解液中的浓度为 0.0 OIM~2M。优选地,所述电解液中裡盐的浓度为0.5M~1.5M。进一步优选地,所述电解液 中裡盐的浓度为0.8M~1.2M。
[0057] 本申请还提出了一种裡离子电池,裡离子电池包括正极集流体及涂布在正极集流 体上的正极膜片、负极集流体及涂布在负极集流体上的负极膜片、隔离膜和电解液,其电解 液为本申请上述电解液中的至少一种。
[0058] 其中,正极膜片包括正极活性材料、粘结剂和导电剂。
[0059] 负极膜片包括负极活性材料、粘结剂和导电剂。
[0060] 正极活性材料可选自钻酸裡化iCo〇2)、儘酸裡化iMn〇2)、儀钻儘酸裡化iNii/3Coi/ 3Mni/3化)、憐酸铁裡化iFeP化)中的至少一种。
[0061] 负极活性材料可选自天然石墨、人造石墨、软碳、硬碳、铁酸裡、娃中的至少一种。
[0062] 下面通过实施例详述本发明,但本发明并不局限于运些实施例。
[0063] 实施例中,粘结剂聚偏二氣乙締(简写为PVDF)购自深圳泰能新材料有限公司;簇 甲基纤维素钢增稠剂(简写为CMC)购自郑州智逸化工产品有限公司,导电炭黑Super-P购自 瑞±特密高公司,粘接剂下苯橡胶(简写为SBR)购自LG化学,S氣甲横酸S甲基娃醋、硫酸 乙締醋、硫酸丙締醋购自张家港国泰华荣化工新材料有限公司。
[0064] 电池的电化学性能采用瑞±万通公司的Autolab型电化学工作站测定。
[00化]实施例1
[OOW 正极片P1#的制备
[0067] 将正极活性材料儀钻儘酸裡(分子式LiNii/3Coi/3Mm/3〇2)、导电剂导电炭黑Super-P、粘结剂聚偏二氣乙締(简写为PVDF,粘结剂中聚偏二氣乙締的质量百分含量为10%)在溶 剂N-甲基化咯烧酬(简写为匪P)中分散均匀,制成正极浆料。正极浆料中固体含量为 75wt %,固体成分中包含96wt %的儀钻儘酸裡、2 %的PVDF和%的导电炭黑Super-P。将 正极浆料均匀地涂布在厚度为16WI1的正极集流体侣锥上,涂布量为0.018g/cm 2。随后在85 °C下烘干后进行冷压、切边、裁片、分条,之后在85°C真空条件下干燥4h,焊接极耳,所得正 极片记为P1#。
[00側负极片N1#的制备
[0069] 将负极活性材料人造石墨、导电剂导电炭黑Super-P、簇甲基纤维素钢增稠剂(简 写为CMC,簇甲基纤维素钢的质量百分含量为1.5%)、粘接剂下苯橡胶(简写为SBR,粘结剂 中下苯橡胶的质量百分含量为50%)在去离子水中混合均匀,制成负极浆料。负极浆料中固 体含量为50wt %,固体成分中包含96.5wt %的人造石墨、1. Owt %的导电炭黑Super-P、 1. Owt %的CMC和1.5wt %的SBR。将负极浆料均匀地涂布在厚度为12皿的负极集流体铜锥 上,涂布量为0. 〇〇89g/cm2,随后在85 °C下烘干后进行冷压、切边、裁片、分条,之后在110°C 真空条件下干燥4h,焊接极耳,所得负片记为Nf。
[0070] 电解液L1#的制备
[0071] 在干燥房中,将碳酸乙締醋(简写为EC)、碳酸甲乙醋(简写为EMC)和碳酸二乙醋 (简写为DEC)按质量比EC: EMC: DEC = 30:50:20的比例混合均匀,得到非水有机溶剂。向非水 有机溶剂中加入S甲基娃醋类化合物、含硫环状内醋化合物和LiPFs,如表1所示,S甲基娃 醋类化合物为=氣甲横酸=甲基娃醋、含硫环状内醋化合物为硫酸乙締醋;得到的溶液,即 为电解液,记为L1#。
[00。] 裡离子二次电池 Cl#的制备
[0073] W12WI1的聚丙締薄膜作为隔离膜。
[0074] 将正极片P1#、隔离膜、负极片N1#按顺序叠好,使隔离膜处于正负极中间起到隔离 的作用,然后卷绕成厚度为8mm、宽度为60mm、长度为130mm的方形裸电忍。将裸电忍装入侣 锥包装袋,在在75°C下真空烘烤lOh,注入非水电解液L1#、经过真空封装、静置2地,之后用 0.1C(160mA)的恒定电流充电至4.2V,然后W4.2V恒压充电至电流下降到0.05C(80mA),然 后Wo. IC(ISOmA)的恒定电流放电至3.0V,重复2次充放电,最后Wo. IC(ISOmA)的恒定电流 充电至3.8V,即完成裡离子二次电池的制备,所得裡离子二次电池记为C1#。
[00巧]电解液L2#~L17#的制备
[0076] 与电解液L1#的制备方法相同,不同之处在于,电解液中=甲基娃醋类化合物、含 硫环状内醋化合物的种类和含量如表1所示。所得电解液记为L2#~L17#。
[0077] 裡离子二次电池 C2#~C17#的制备
[007引与裡离子二次电池 Cl"的制备方法相同,不同之处在于,电解液改变为L2#~L17#, 所得裡离子二次电池记为C2#~C17#。
[00巧]对比例1~11
[0080] 电解液化1#~DLl 1#的制备
[0081] 与电解液L1#的制备方法相同,不同之处在于,电解液中=甲基娃醋类化合物、含 硫环状内醋化合物的种类和含量如表1所示。所得电解液记为化1#~化11#。
[00剧 裡离子二次电池 DC1#~DCll的制备
[0083] 与裡离子二次电池 C1#的制备方法相同,不同之处在于,电解液改变为化1#~DCll, 所得裡离子二次电池记为DC1#~DCl 1。
[0084] 表 1
[0085]
[0086]
[0087] 实施例2
[00则 电解液L18#~L34#的制备
[0089] 与电解液L1#的制备方法相同,不同之处在于,电解液中=甲基娃醋类化合物、含 硫环状内醋化合物的种类和含量、裡盐的组成与浓度如表2所示,所得电解液记为L18#~ L34#。
[0090] 裡离子二次电池 C18#~C34#的制备
[0091] 与裡离子二次电池 C1#的制备方法相同,不同之处在于,电解液改变为L18#~L34#, 所得裡离子二次电池记为Cl 8#~C34#。
[0092] 对比例12~23
[009引 电解液化12#~化23#的制备
[0094]与电解液L1#的制备方法相同,不同之处在于,电解液中=甲基娃醋类化合物、含 硫环状内醋化合物的种类和含量、裡盐的组成与浓度如表2所示,所得电解液记为化12#~ DL23#。
[00巧]裡离子二次电池 DC12#~DL23#的制备
[0096] 与裡离子二次电池 C1#的制备方法相同,不同之处在于,电解液改变为化12#~ 化23#,所得裡离子二次电池记为DCl 2#~DC23#。
[0097] 表 2
[009引
[0099]
[0100] (I)电池的高溫循环性能测试
[0101] 分别对实施例1~32制备的裡离子二次电池 Q#~C32#和对比例1~23制备的裡离 子二次电池 DC1#~DC23#的高溫循环性能进行测试,具体方法为:在60°C下,先WIC的恒定电 流对裡离子二次电池充电至4.2V,再W4.2V恒定电压充电至电流为0.05C,然后Wic的恒定 电流对裡离子二次电池放电至2.8V,此为一个充放电循环过程,此次的放电容量为第一次 循环的放电容量。将裡离子二次电池按上述方式进行循环充放电测试,取第300次循环的放 电容量。
[0102] 裡离子二次电池300次循环后的容量保持率(% )=[第300次循环的放电容量/第 一次循环的放电容量]X 100%。
[0103] 电池 C1#~C17#和DC1#~DC11#的测试结果如表3所示,电池 C18#~C32#和DC12#~ DC23#的测试结果如表4所示。
[0104] (2)电池的高溫存储性能测试
[01化]分别对实施例1~32制备的裡离子二次电池 C1#~C32#和对比例1~23制备的裡离 子二次电池 DC1#~DC23#的高溫存储性能进行测试,具体方法为:在25 °C下,先WIC的恒定电 流对电池充电至4.2¥,进一步^4.2¥恒定电压充电至电流为0.05(:,然后^1(:的恒定电流对 电池放电至2.8V,此次的放电容量为电池高溫存储前的放电容量;然后WlC的恒定电流对 电池充电至4.2V,将电池置于60°C下存储30天,待存储结束后,将电池置于25°C环境下,然 后W0.5C的恒定电流对电池放电至2.8V,之后W1C的恒定电流对裡离子二次电池充电至 4.2V,进一步W4.2V恒定电压充电至电流为1C,然后WlC的恒定电流对电池放电至2.8V,最 后一次的放电容量为电池高溫存储后的放电容量。
[0106] 电池高溫存储后的容量保持率(% )=[裡离子二次电池高溫存储后的放电容量/ 裡离子二次电池高溫存储前的放电容量]X 100%。
[0107] 电池 C1#~C17#和DC1#~DC11#的测试结果如表3所示,电池 C18#~C32#和DC12#~ DC23#的测试结果如表4所示。
[010引(3)电池的直流内阻测试
[0109] 分别对实施例1~32制备的裡离子二次电池 C1#~C32#和对比例1~23制备的裡离 子二次电池 DC1#~DC23#的直流内阻进行测试,具体方法为:在室溫25 °C下首先Wo . 7C (1120mA)的恒定电流对电池充电至4.2V,进一步W4.2V恒定电压充电至电流为0.05C,然后 W0.5C的恒定电流对电池放电至2.8V,记录此次电池放电容量为Cl,之后W1C的恒定电流 对电池充电至4.2V,进一步W4.2V恒定电压充电至电流为0.05C,然后在25°C下WlC的恒定 电流对裡离子二次电池放电48分钟(调节至20 % S0C),降溫至-25°C,恒溫化,之后WO. 3C的 恒定电流放电10s,记录IOs放电前后的电压为Ul和U2。直流内阻DCR的计算公式为:
[0110] 直流内阻 DCR=化 1-U2V0.3C。
[0111] 电池 C1#~C17#和DC1#~DC11#的测试结果如表3所示,电池 C18#~C32#和DC12#~ DC23#的测试结果如表4所示。
[0112] 表3

剂的电解液相比,在电解液中加入硫酸乙締醋或硫酸丙締醋后,电解液的循环和存储容量 保持率明显提升。在电解液中加入=氣甲横酸=甲基娃醋后,电池的循环和存储容量保持 率进一步提升。随着=氣甲横酸=甲基娃醋含量的提高(从0.03%到3%),电池的循环容量 保持率和存储容量保持率也相应提升。
[0119] 从裡离子二次电池 DC少~DC7#可W看出,当添加剂S氣甲横酸S甲基娃醋的含量 较低(0.05%)的时候,电池性能没有明显改善,而当添加剂=氣甲横酸=甲基娃醋含量过 高巧%)的时候,由于=氣甲横酸=甲基娃醋的碱性导致易与五氣化憐结合,诱导六氣憐酸 裡分解,并且高含量的=氣甲横酸=甲基娃醋会增加电解液粘度,导致电池性能并没有明 显改善。
[0120] 从裡离子二次电池 Clf~Cl少可W看出,当添加剂=氣甲横酸=甲基娃醋含量不 变,随着硫酸乙締醋含量的升高(从0.1%升高到5%),电池的循环和存储容量保持率相应 提高,但是当添加剂的含量过低(DC8# ),改善无明显效果,含量过高化C9# ),会引起电解液粘 度增大,内阻升高。
[0121] 从C3#与DC10#对比可W看出,与加入1%的碳酸亚乙締醋相比,加入相同含量的硫 酸乙締醋的电池低溫放电内阻明显降低(从954mQ降低到746mQ),说明含硫环状内醋有成 膜阻抗低的优点。比较C15#和DC11#可W看出,含有硫酸下締醋的电解液也起到了改善循环 存储性能的作用。从C16#和C17#看出,添加五氣乙横酸=甲基娃醋和屯氣丙横酸=甲基娃 醋,也起到了与=氣甲横酸=甲基娃醋类似的改善高溫循环存储的作用。
[0122] 与裡离子二次电池 C1#~C17#相比,在C18#~C34#的电解液中除LiPFsW外还加入了 第二裡盐成分,裡盐为LiFSKLiDFOB或者Li邸4,在电解液加入0.1mol [1浓度的LiFSI或者 LiDFOB后,电池的循环和存储容量保持率有一定程度提升,且低溫放电内阻有一定降低 (C3#和C20#)。而在含有LiFSI或者LiDFOB电解液的基础上加入不同浓度的S氣甲横酸S甲 基娃醋后,电池的循环和存储容量保持率进一步提升。从C18#~C22#可W看出,在含有LiFSI 和硫酸乙締醋的电解液中,随着=氣甲横酸=甲基娃醋的含量提高,电池循环和存储容量 保持率也相应提升。
[0123] 从裡离子二次电池 DC16#和DC17#可W看出,当添加剂S氣甲横酸S甲基娃醋的浓 度过高或者过低,都对电池性能的改善没有太大帮助。从C28#~C32#可W看出,当添加剂= 氣甲横酸=甲基娃醋的含量不变,随着硫酸乙締醋含量的升高,电池的循环和存储容量保 持率升高。从DC20#和DC21呵W看出,当含硫环状内醋含量过低,无明显改善效果,含量过 高,循环存储容量保持率不提高,但是会使内阻升高。比较C20#和DC22#可W看出,使用硫酸 乙締醋作为成膜添加剂的电池相比使用含有碳碳双键的成膜添加剂碳酸亚乙締醋(VC)相 比具有更低的低溫放电内阻,而高溫循环、存储性能不受影响。
[0124] 实施例3
[01巧]电解液L33#~L43#的制备
[0126] 与电解液L1#的裡盐组成与浓度、制备方法相同,不同之处在于:电解液中S甲基 娃醋类化合物、含硫环状内醋化合物的化合物种类和含量如表5所示,所得电解液记为L33# ~L43#。
[0127] 裡离子二次电池 C33#~C43#的制备
[01%]与裡离子二次电池 C1#的制备方法相同,不同之处在于,电解液改变为L33#~L43#, 所得裡离子二次电池记为C33#~C43#。 [0129]表5
[0131]
[0132] 制备得到的裡离子二次电池 C33#~C43#的高溫循环性能、高溫存储性能、直流内阻 的测试结果与W上实施例相近,在此不再寶述。
[0133] W上所述,仅是本申请的几个实施例,并非对本申请做任何形式的限制,虽然本申 请W较佳实施例掲示如上,然而并非用W限制本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱 离本申请技术方案的范围内,利用上述掲示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等 效实施案例,均属于技术方案范围内。
【主权项】
1. 一种电解液,包括非水有机溶剂、裡盐和添加剂,其特征在于,所述添加剂包括含硫 环状内醋化合物和Ξ甲基娃醋类化合物。2. 根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述含硫环状内醋化合物选自如式IA、 式IB、式1C、式ID、式ΠΑ、式ΠΒ所示化合物中的至少一种:其中,Rl~Ri4、R21~R27各自独立的分别选自氨、Cl~10烷基。3. 根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述含硫环状内醋化合物选自硫酸乙締 醋、硫酸丙締醋、硫酸下締醋、1,3-丙横酸内醋、1,4-下横酸内醋中的至少一种。4. 根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述含硫环状内醋化合物在电解液中的 质量百分含量为0.01%~5%。5. 根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述Ξ甲基娃醋类化合物选自如式m所 示化合物中的至少一种: CnX2n+l-S〇3-Si (CmH2m+l)3 式虹 其中,X为面素,η为1~8的整数,m为1~8的整数。6. 根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述Ξ甲基娃醋类化合物选自Ξ氣甲基 横酸Ξ甲基娃醋、五氣乙基横酸Ξ甲基娃醋、屯氣丙基横酸Ξ甲基娃醋、九氣下基横酸Ξ甲 基娃醋的至少一种。7. 根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述Ξ甲基娃醋类化合物在电解液中的 质量百分含量为0.01%~3%。8. 根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,裡盐选自六氣憐酸裡、四氣棚酸裡、双Ξ 氣甲烧横酷亚胺裡、双(氣横酷)亚胺裡、双草酸棚酸裡、二氣草酸棚酸裡、六氣神酸裡、高氯 酸裡、Ξ氣甲横酸裡中的至少一种。9. 根据权利要求8所述的电解液,其特征在于,所述裡盐为六氣憐酸裡,或由六氣憐酸 裡和选自四氣棚酸裡、双Ξ氣甲烧横酷亚胺裡、双(氣横酷)亚胺裡、双草酸棚酸裡、二氣草 酸棚酸裡、六氣神酸裡、高氯酸裡、Ξ氣甲横酸裡中的至少一种裡盐组成。10. -种裡离子电池,其特征在于,所述裡离子电池含有权利要求1~9任一项所述电解 液中的至少一种。
【文档编号】H01M10/0567GK105845980SQ201610190864
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】冯绍伟, 韩昌隆, 付成华
【申请人】宁德时代新能源科技股份有限公司
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