一种含双氟代丙二酸磷酰亚胺锂的电解液、使用该电解液的锂离子电池的制作方法

文档序号:23548138发布日期:2021-01-05 21:03阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种含双氟代丙二酸磷酰亚胺锂的电解液,其特征在于,所述电解液包括锂盐、溶剂和添加剂,所述添加剂包括式ⅰ所示的双氟代丙二酸磷酰亚胺锂:

2.根据权利要求1所述的含双氟代丙二酸磷酰亚胺锂的电解液,其特征在于,以所述电解液的总质量为100%计,所述双氟代丙二酸磷酰亚胺锂含量为0.001~10%,优选0.01~5%。

3.根据权利要求1或2所述的含双氟代丙二酸磷酰亚胺锂的电解液,其特征在于,所述锂盐为六氟磷酸锂、双氟代磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、二氟磷酸锂、二氟双草酸磷酸锂、二氟草酸磷酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂、四氟硼酸锂、碘化锂、四氟草酸磷酸锂或双四氟磷酰亚胺盐中的任意一种或至少两种的组合;

优选地,以所述电解液的总质量为100%计,所述锂盐的含量为0.01%~20%。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的含双氟代丙二酸磷酰亚胺锂的电解液,其特征在于,所述溶剂为非质子型有机溶剂;

优选地,所述非质子型有机溶剂选自丙酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、乙酸丙酯、丁酸丁酯、乙腈、碳酸甲丙酯、丙酸乙酯、γ-丁内酯、环丁砜、二甲基亚砜、四氢呋喃、碳酸丙烯酯、乙酸乙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯或碳酸乙烯酯中的任意一种或至少两种的组合;

优选地,以所述电解液的总质量为100%计,所述非质子型有机溶剂含量为55%~99.979%。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的含双氟代丙二酸磷酰亚胺锂的电解液,其特征在于,所述锂离子电池非水电解液还包括其他添加剂,所述其他添加剂包括碳酸乙烯亚乙酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、丁二腈、己二腈、丁二酸酐、1-丙基磷酸酐、n,n'-二环己基碳二亚胺、磷酸三烯丙酯、磷酸三炔丙酯,联苯、环己基苯、氟苯、亚磷酸三苯酯、甲苯、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、甲烷二磺酸亚甲酯、1,3-丙烷磺酸内酯、1,4-丁烷磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、乙二醇双丙腈、1,3,6-己烷三腈、甲苯、4-甲基亚硫酸乙烯酯、亚硫酸亚乙酯、马来酸酐、三(三甲基硅基)硼酸酯、三(三甲基硅基)亚磷酸酯、三(三甲基硅基)磷酸酯或丙烯磺酸内酯中的任意一种或至少两种的组合;

优选地,以所述锂离子电池非水电解液总质量为100%计,所述其他添加剂的含量为0.01~15%。

6.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及电解液,所述电解液为如上所述的含双氟代丙二酸磷酰亚胺锂的电解液。

7.根据权利要求6所述的锂离子电池,其特征在于,所述正极和负极包括活性材料、导电剂、集流体、将所述的活性材料与导电剂、集流体结合的结合剂。

8.根据权利要求6或7所述的锂离子电池,其特征在于,所述正极的活性材料为linixcoymnzl(1-x-y-z)o2、licoxl(1-x')o2、linixlymn(2-x”-y')o4和liz'mpo4中的至少一种;其中l为co、al、sr、mg、ti、ca、zr、zn、si和fe中的至少一种;m为fe、mn和co中的至少一种;0≤x≤1,0≤y≤1,0≤z≤1,0≤x+y+z≤1,0≤x'≤1,0.3≤x”≤0.6,0.01≤y'≤0.2,0.5≤z'≤1。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的锂离子电池,其特征在于,所述负极的活性材料包括单质锂金属、合金锂或碳材料。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的锂离子电池,其特征在于,所述合金锂包括铝、锌、硅、锡、镓或锑中的任意一种或至少两种与锂形成的合金;

优选地,所述碳材料为天然石墨、石墨化焦炭、石墨化mcmb、石墨化中间相沥青碳纤维中的任意一种或至少两种的组合。


技术总结
本发明提供一种含双氟代丙二酸磷酰亚胺锂的电解液、使用该电解液的锂离子电池,所述电解液包括锂盐、溶剂和添加剂,所述添加剂包括式Ⅰ所示的双氟代丙二酸磷酰亚胺锂。本发明的电解液中使用双氟代丙二酸磷酰亚胺锂作为添加剂,能够使得应用该电解液的锂电池拥有较低的阻抗、较高电导、良好的热稳定性和化学稳定性,可以解决目前锂离子电池非水电解液的安全性及高低温无法兼顾的问题。

技术研发人员:万广聪;程梅笑;郭营军;申海鹏;杨冰;郑畅;庞文博
受保护的技术使用者:香河昆仑化学制品有限公司
技术研发日:2020.09.30
技术公布日:2021.01.05
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