含基于邻苯二甲酸酯膦的阴离子的电解质、含其的用于二次电池的添加剂和含其的二次电池制造技术

本说明书提供包含邻苯二甲酸酯膦型阴离子的电解质、包含所述电解质的用于二次电池的添加剂、以及包含所述添加剂的二次电池。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请要求2013年9月30日提交韩国知识产权局的第10-2013-0116115号韩国专利申请的优先权，该专利申请的全部内容通过引用的方式纳入本说明书。本专利技术书涉及包含邻苯二甲酸酯膦型阴离子的电解质，包含所述电解质的用于二次电池的添加剂和包含所述添加剂的二次电池。
技术介绍
锂二次电池构成便携式电源的核心，并且锂二次电池作为电子装置、各种蓄电装置、电动车辆和混合动力车辆的电源的重要性日益增长。就最近锂二次电池的应用情况而言，随着在移动通信和信息装置中的应用，在需要大容量电源的大中型装置以及用于供电的蓄电装置中的应用也逐渐增加，其实例包括电动车辆、混合动力车辆、电动工具以及用于家用和工业的蓄电装置。在这类新的应用领域中，除了以往小型便携式电子装置所需的基本性能以外，适用于新的应用领域的性能强化的必要性也逐渐增大。就这类锂二次电池所需的特性而言，高温下的循环保持特性，连同与电池寿命有关的循环容量保持特性，是与锂二次电池应用的扩展有关的重要的所需特性之一。这些特性与电池充电和放电时由电解质组分与正极和负极表面上的电极活性物质由于氧化和还原在电极表面上形成膜的特性高度相关，基于这类膜性质，多种化合物作为电解质组分应用于电极保护和稳定化。为了锂二次电池在高温下的保持循环容量，可以利用在电池充电时由有机溶剂的电还原产生的固体电解质界面(SEI)膜。所述SEI膜可以通过防止电解质分解和防止所述电极表面的不可逆损耗在电解质中有效地保持循环特性。然而，所述SEI膜导致电池内部电阻的增加，它可能成为降低电池性能的因素。第2008-091236号日本专利申请公开公报和第2012-064397号日本专利申请公开公报公开了作为新型电解质组分的草酸硼酸锂盐和草酸磷酸锂盐和衍生物，这些组分在电池循环特性方面是有效的，但是具有伴随的电阻增加的问题，这会引起功率输出降低。因此，需要开发一种使用不降低功率输出同时在室温和高温下改善锂二次电池循环特性的电解质组分的电池。现有技术文件专利文件第2008-091236号日本专利申请公开公报第2012-064397号日本专利申请公开公报
技术实现思路
技术问题本
技术实现思路
的专利技术人提供能够解决上述问题的电解质，包含所述电解质的用于二次电池的添加剂，和包含所述添加剂的二次电池。技术方案本说明书的一个实施方案提供电解质，其包含锂阳离子以及被至少一个氟取代的邻苯二甲酸酯膦型阴离子。此外，本说明书的一个实施方案提供电极，其中在电极表面的一部分或全部形成有固体电解质界面(SEI)膜，所述SEI膜通过电还原由锂阳离子以及被至少一个氟取代的邻苯二甲酸酯膦型阴离子而形成。此外，本说明书的一个实施方案提供用于二次电池的添加剂，其包含锂阳离子和被至少一个氟取代的邻苯二甲酸酯膦型阴离子。此外，本说明书的一个实施方案提供二次电池，其包括正极、负极、隔膜和电解质，其中所述电解质包含所述锂阳离子和所述邻苯二甲酸酯膦型阴离子。有益效果根据本说明书的一个实施方案的电解质可以提高二次电池的稳定性，从而改善二次电池的循环性能。根据本说明书的一个实施方案的电解质即使在高温下也可以使二次电池容量的降低最小化，因此包含所述电解质的二次电池具有优良的高温容量保持特性的优点。根据本说明书的一个实施方案的电解质可以通过在电极表面上形成SEI膜来保护电极，并且可以使所述SEI膜导致的电阻增加而引起的二次电池的功率输出降低最小化。根据本说明书的一个实施方案的电解质可以提高二次电池在高温下的寿命并且可维持优良的功率输出，因为当形成SEI膜时，所述SEI膜具有优异的锂离子渗透性。附图说明图1是通过绘制本说明书的测试实施例2的二次电池的容量和循环次数之间的关系得到的图。图2是通过绘制本说明书的测试实施例2的二次电池的充电状态(statecharge)和功率输出(power(W))得到的图。具体实施方式下文中，将对本说明书进行更详细的描述。当本说明书描述某些部分“包含”某些成分，这意味着还可包含其他成分而不是排除其他成分，除非有相反的具体描述。本说明书的一个实施方案提供电解质，其包含锂阳离子以及被至少一个氟取代的邻苯二甲酸酯膦型阴离子。根据本说明书的一个实施方案，所述锂阳离子和所述邻苯二甲酸酯膦型阴离子可以以离解状态包含在所述电解质中。根据本说明书的一个实施方案，所述邻苯二甲酸酯膦型阴离子可以由以下化学式1至3中的任一个表示：[化学式1][化学式2][化学式3]在化学式1中，X1至X4各自独立地为氢、卤素基、具有1至20个碳原子的烷基、或腈基(-CN)。在化学式2中，X1至X8各自独立地为氢、卤素基、具有1至20个碳原子的烷基、或腈基(-CN)。在化学式3中，X1至X12中的至少一个为氟，并且其他各自独立地为氢、卤素基、具有1至20个碳原子的烷基、或腈基(-CN)。根据本说明书的一个实施方案，化学式1的X1至X4中的至少一个可以为氟。或者，根据本说明书的一个实施方案，化学式1的X1至X4可以全部为氟。或者，根据本说明书的一个实施方案，化学式1的X1至X4可以全部为氢。根据本说明书的一个实施方案，化学式2的X1至X8中的至少一个可以为氟。或者，根据本说明书的一个实施方案，化学式2的X1至X8可以全部为氟。或者，根据本说明书的一个实施方案，化学式2的X1至X8可以全部为氢。根据本说明书的一个实施方案，化学式3的X1至X12中的至少一个可以为氟。或者，根据本说明书的一个实施方案，化学式3的X1至X12可以全部为氟。或者，根据本说明书的一个实施方案，化学式3的X1至X12中的至少一个为氟，并且其他可以全部为氢。根据本说明书的一个实施方案，所述电解质可以包含所述邻苯二甲酸酯膦型阴离子和锂阳离子的化合物。具体而言，根据本说明书的一个实施方案，所述电解质可以包含由所述化学式1至3中的任一个表示的阴离子和锂阳离子的化合物。根据本说明书的一个实施方案，所述电解质可以是添加了锂阳离子和所述邻苯二甲酸酯膦型阴离子的化合物的物质。根据本说明书的一个实施方案，可以包含作为电解质的添加剂的所述邻苯二甲酸酯膦型阴离子和锂阳离子的化合物。具体而言，根据本说明书的一个实施方案，所述邻苯二甲酸酯膦型阴离子和锂阳离子的化合物被本文档来自技高网...

【技术保护点】
电解质，其包含：锂阳离子；和被至少一个氟取代的邻苯二甲酸酯膦型阴离子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.30 KR 10-2013-01161151.电解质，其包含：
锂阳离子；和
被至少一个氟取代的邻苯二甲酸酯膦型阴离子。
2.根据权利要求1所述的电解质，其中所述锂阳离子和所述邻苯二
甲酸酯膦型阴离子以离解状态包含于所述电解质中。
3.根据权利要求1所述的电解质，其中所述邻苯二甲酸酯膦型阴离
子是由以下化学式1至3中的任一个表示的阴离子：
其中，在化学式1中，X1至X4各自独立地为氢、卤素基、具有1
至20个碳原子的烷基、或腈基(-CN)；
在化学式2中，X1至X8各自独立地为氢、卤素基、具有1至20个
碳原子的烷基、或腈基(-CN)；以及
在化学式3中，X1至X12中的至少一个为氟，并且其他各自独立地
为氢、卤素基、具有1至20个碳原子的烷基、或腈基(-CN)。
4.根据权利要求3所述的电解质，其中化学式1的X1至X4中的至
少一个为氟；并且化学式2的X1至X8中的至少一个为氟。
5.根据权利要求3所述的电解质，其中化学式1的X1至X4全部为
氢；化学式2的X1至X8全部为氢；并且化学式3的X1至X12中的至
少一个为氟，并且其他全部为氢。
6.根据权利要求1所述的电解质，其包含：
所述邻苯二甲酸酯膦型阴离子和所述锂阳离子的化合物。
7.根据权利要求1所述的电解质，进一步包含：
电解质盐和电解质溶剂。
8.根据权利要求1所述的电解质，其中所述锂阳离子和所述邻苯二
甲酸酯膦型阴离子通过电还原形成固体电解质界面(SEI)膜。
9.根据权利要求1所述的电解质，其中添加有相对于全部电解质大
于等于0.01重量％且小于等于10重量％的所述锂阳离子和所述邻苯二甲
酸酯膦型阴离子的化合物。
10.根据权利要求1所述的电解质，其是非水电...

【专利技术属性】
技术研发人员：高政焕，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR