用于可再充电锂电池的电解质和包括电解质的可再充电锂电池的制作方法

本公开涉及用于可再充电锂电池的电解质和包括电解质的可再充电锂电池。

背景技术：

1、可再充电锂电池可以再充电，并且每单位重量的能量密度为传统铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池和镍锌电池等的三倍或更多倍。它也可以以高倍率充电，并且因此在商业上制造用于膝上型电脑、蜂窝电话、电动工具和电动自行车等，并且已经积极地进行了关于提高附加能量密度的研究。

2、这样的可再充电锂电池通过将电解质注入电池单体来制造，电池单体包括正电极和负电极，正电极包括能够嵌入/脱嵌锂离子的正电极活性物质，负电极包括能够嵌入/脱嵌锂离子的负电极活性物质。

3、特别地，电解质使用其中溶解了锂盐的有机溶剂，并且这样的电解质在确定可再充电锂电池的稳定性和性能中是重要的。

4、近来，已经由于因可再充电锂电池的高容量的能量密度的增加而出现了安全问题，并且使用阻燃剂作为电解质的添加剂的方法认为是用于提高安全性的方法中的一种。

5、作为阻燃剂，氟类化合物、磷类化合物和硫类化合物等主要用作具有低环境污染问题和阻燃性的化合物，但是这些阻燃剂的使用可能导致电池性能的劣化。

6、相应地，需要具有在确保安全性的同时提高的电池性能的电解质。

技术实现思路

1、实施方式提供在确保诸如热安全性和穿刺稳定性的电池安全性的同时，具有改善的室温循环寿命特性、高温循环寿命特性和储存特性的可再充电锂电池。

2、本发明的实施方式提供用于可再充电锂电池的电解质，电解质包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，其中，添加剂是包括由化学式1表示的第一化合物和由化学式2表示的第二化合物的组合物，并且以1:0.4～1:4的重量比包括第一化合物和第二化合物。

3、

4、

5、在化学式1和化学式2中，

6、r1和r2各自独立地是氟基或被至少一个氟基取代的c1～c4氟烷基，

7、x1和x2各自独立地是卤素或-o-l1-r3，

8、x1和x2中的一个或多个是-o-l1-r3，并且

9、其中，l1是单键或者取代或未取代的c1～c10亚烷基，并且

10、r3各自独立地是氰基(-cn)、二氟亚磷酸酯基(-opf2)、取代或未取代的c1～c10烷基、取代或未取代的c2～c10烯基、取代或未取代的c3～c10环烷基、取代或未取代的c3～c10环烯基、取代或未取代的c2～c10炔基、取代或未取代的c3～c10环炔基或者取代或未取代的c6～c20芳基，并且

11、当x1和x2同时是-o-l1-r3时，

12、r3各自独立存在，或者

13、两个r3彼此连接以形成取代或未取代的单环或多环脂族杂环或者取代或未取代的单环或多环芳族杂环。

14、可以以1:0.5～1:3的重量比包括第一化合物和第二化合物。

15、可以以1:0.5～1:2的重量比包括第一化合物和第二化合物。

16、可以以1:1～1:1.5的重量比包括第一化合物和第二化合物。

17、化学式1可以由化学式1-1或化学式1-2表示。

18、

19、化学式2中的x1和x2中的一个可以是氟基，并且另一个可以是-o-l2-r4，

20、其中，l2可以是单键或者取代或未取代的c1～c10亚烷基，并且

21、r4可以是氰基(-cn)或二氟亚磷酸酯基(-opf2)。

22、第二化合物可以由化学式2表示，并且化学式2可以由化学式2-1表示。

23、[化学式2-1]

24、

25、在化学式2-1中，

26、m是1～5的整数中的一个，并且

27、r4是氰基(-cn)或二氟亚磷酸酯基(-opf2)。

28、第二化合物由化学式2表示，并且

29、在化学式2中，

30、x1可以是-o-l3-r5，并且x2可以是-o-l4-r6，并且

31、其中，l3和l4可以各自独立地是单键或者取代或未取代的c1～c10亚烷基，并且

32、r5和r6可以各自独立地是取代或未取代的c1～c10烷基，或者r5和r6可以彼此连接以形成取代或未取代的单环脂族杂环或多环脂族杂环。

33、第二化合物可以由化学式2-2表示。

34、[化学式2-2]

35、

36、在化学式2-2中，

37、l5是取代或未取代的c2～c5亚烷基。

38、第二化合物可以由化学式2-2a或化学式2-2b表示。

39、

40、在化学式2-2a和化学式2-2b中，

41、r7～r16各自独立地是氢、卤素基团或者取代或未取代的c1～c5烷基。

42、第二化合物可以是选自第1组中列出的化合物的任何一种。

43、[第1组]

44、

45、基于用于可再充电锂电池的电解质的总重量，可以以0.05wt％～2.0wt％的量包括第一化合物。

46、基于用于可再充电锂电池的电解质的总重量，可以以0.05wt％～5.0wt％的量包括第二化合物。

47、基于用于可再充电锂电池的电解质的总重量，可以以0.5wt％～2.0wt％的量包括第一化合物。

48、基于用于可再充电锂电池的电解质的总重量，可以以0.5wt％～5.0wt％的量包括第二化合物。

49、基于用于可再充电锂电池的电解质的总重量，可以以1.0wt％～5.0wt％的量包括组合物。

50、本发明的另一实施方式提供可再充电锂电池，其包括包含正电极活性物质的正电极、包含负电极活性物质的负电极和前述用于可再充电锂电池的电解质。

51、可以实现具有改善的电池安全性、室温特性和高温特性的可再充电锂电池。

技术特征：

1.一种用于可再充电锂电池的电解质，包括：

2.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的电解质，其中，

3.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的电解质，其中，

4.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的电解质，其中，

5.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的电解质，其中，

6.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的电解质，其中，

7.根据权利要求3所述的用于可再充电锂电池的电解质，其中，

8.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的电解质，其中，

9.根据权利要求8所述的用于可再充电锂电池的电解质，其中，

10.根据权利要求9所述的用于可再充电锂电池的电解质，其中，

11.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的电解质，其中，

12.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的电解质，其中，

13.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的电解质，其中，

14.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的电解质，其中，

15.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的电解质，其中，

16.一种可再充电锂电池，包括：

技术总结
提供用于可再充电锂电池的电解质和包括电解质的可再充电锂电池，电解质包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，其中，添加剂是包括由化学式1表示的第一化合物和由化学式2表示的第二化合物的组合物，并且以1:0.4～1:4的重量比包括第一化合物和第二化合物。化学式1和化学式2的细节如说明书中所述。

技术研发人员：金玟抒,金多炫,禹明希,李太珍
受保护的技术使用者：三星SDI株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15