添加剂制造技术

本发明专利技术提供了添加剂

【技术实现步骤摘要】
添加剂、含该添加剂的电解液及二次电池


[0001]本专利技术涉及电池领域，尤其涉及添加剂
、
含该添加剂的电解液及二次电池
。

技术介绍

[0002]不同于其他种类电池，作为二次电池的锂电池具有较高的能量密度
、
较长的循环寿命
、
较高的库仑效率
、
较小的自放电速率
、
较低的运行维修成本
、
较宽的工作温度范围和优秀的可靠性等优点，因此，锂电池具有很好的应用前景，尤其是在航空航天领域
、
新能源汽车领域等；但是，为了使锂电池能更高效地在这些领域得到应用，其能量密度
、
功率密度
、
抗低温性能
、
安全性和循环寿命等特性还需要进一步提升
。
[0003]在新能源汽车蓬勃发展的当下，由于现有的锂电池循环寿命不足以满足二次电池的长寿命需求，严重阻碍了新能源汽车的进一步发展
。
长循环寿命的锂电池能够提高新能源汽车的使用寿命，从而增强产品的竞争力和对环境更友好，通过增加产品的寿命，减轻对社会资源的浪费，因而，提升锂电池的循环性能迫在眉睫
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种添加剂
、
含该添加剂的电解液及二次电池，此添加剂不仅可提高锂电池的循环性能，还可改善低温性能
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种添加剂，结构式如结构式一所示
。
[0006]为了便于描述，本专利技术将结构式一所示的化合物定义为化合物一
。
相对于现有技术，化合物一在锂电池中主要起到提高
SEI
膜的稳定性和锂离子传导能力的作用，其三氟硼基团能够和
SEI
膜上的氟化锂和二氟磷酸锂形成氟硼键，使得锂离子更容易从氟化锂和二氟磷酸锂上脱去，从而提高了
SEI
膜上的锂离子的离子传导能力，故低温性能较佳
。
另外，由于化合物一上六元环刚性结构的存在，使得
SEI
膜的结构更牢固，从而提升了
SEI
膜的稳定性，因此可改善锂电池的循环性能
。
[0007]本专利技术的第二方面还提供了一种电解液，包括电解质盐
、
溶剂和上述添加剂
。
[0008]进一步地，所述添加剂占所述电解质盐
、
所述溶剂和所述添加剂质量之和的
0.1
％
‑
5.0
％
。
[0009]进一步地，所述溶剂包括乙酸乙酯
、
乙酸丙酯
、
丙酸乙酯
、
丙酸丙酯
、
γ
‑
丁内酯
、
碳酸乙烯酯
、
碳酸丙烯酯
、
碳酸二甲酯
、
碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯中的一种或多种
。
[0010]进一步地，所述电解质盐包括双氟磺酰亚胺锂
(LiFSI)、
三氟甲基磺酸锂
(LiCF3SO3)、
双三氟甲基磺酰亚胺锂
(LiTFSI)、
四氟硼酸锂
(LiBF4)、
六氟磷酸锂
(LiPF6)、
二草酸硼酸锂
(C4BLiO8)、
二氟草酸硼酸锂
(C2BF2LiO4)、
二氟磷酸锂
(LiPO2F2)
和二氟双草酸磷酸锂
(LiDFBP)
中的一种或多种
。
[0011]进一步地，所述电解质盐的浓度为
0.5M
‑
1.5M。
[0012]进一步地，还包括助剂，所述助剂包括碳酸亚乙烯酯
(VC)、
亚乙烯基碳酸乙烯酯
(VEC)、1,3
‑
丙磺酸内酯
(PS)、
氟代碳酸乙烯酯
(FEC)、
亚硫酸乙烯酯
(ES)
和硫酸乙烯酯
(DTD)
中的一种或多种
。
[0013]本专利技术的第三方面还提供了一种二次电池，包括正极材料和负极材料，还包括上述的添加剂或上述任意一项所述的电解液
。
[0014]进一步地，所述正极材料为钴酸盐
、
镍钴铝氧化物和镍钴锰氧化物中的至少一种
。
具体实施方式
[0015]本专利技术提供了一种锂电池，包括正极材料
、
负极材料和电解液
。
[0016]其中，正极材料可选自钴氧化物
、
镍钴铝氧化物和镍钴锰氧化物中的至少一种
。
钴氧化物可为钴酸锂或者经掺杂或包覆改性的钴酸锂，钴氧化物中
Li
+
和
Co
3+
离子的电荷差异和尺寸差异使阳离子在晶体中有序排列，这对于锂离子在锂平面中的快速二维扩散和导电性至关重要
。
锂平面中的锂离子传导通过相邻的四面体空隙从一个八面体位置发生到另一个八面的体位置，该四面体空隙与锂层内的三个八面体共享面，提供了最低的能垒
。
通过良好的阳离子有序性，钴平面中共享的八面体边缘上的直接
Co
‑
Co
相互作用也促进了良好的电子导电性
。
良好的结构稳定性以及高的电导率和锂离子电导率提供了具有良好可逆性的快速充放电特性
。
镍钴锰氧化物的化学式为
LiNi
x
Co
y
Mn
z
M
(1
‑
x
‑
y
‑
z)
O2，镍钴铝氧化物的化学式为
LiNi
x
Co
y
Al
z
N
(1
‑
x
‑
y
‑
z)
O2，其中，
M
为
Mg、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、Sr、V
和
Ti
中的至少一种，
N
为
Mn、Mg、Cu、Zn、Sn、B、Ga、Cr、Sr、V
和
Ti
中的至少一种，
0≤x<1
，
0<y<1
，
0<z<1
，
x+y+z≤1。
镍钴锰氧化物和镍钴铝氧化物分别以相对廉价的镍和锰
、
镍和铝取代了钴酸锂中三分之二以上的钴，成本方面优势非常明显，同时也能保持良好的电导率和快速充放电特性
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种添加剂，其特征在于，结构式如结构式一所示：
2.
一种电解液，其特征在于，包括电解质盐
、
溶剂和如权利要求1所述的添加剂
。3.
如权利要求2所述的电解液，其特征在于，所述添加剂占所述电解质盐
、
所述溶剂和所述添加剂质量之和的
0.1
％
‑5％
。4.
如权利要求2所述的电解液，其特征在于，所述溶剂包括乙酸乙酯
、
乙酸丙酯
、
丙酸乙酯
、
丙酸丙酯
、
γ
‑
丁内酯
、
碳酸乙烯酯
、
碳酸丙烯酯
、
碳酸二甲酯
、
碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯中的一种或多种
。5.
如权利要求2所述的电解液，其特征在于，所述电解质盐包括双氟磺酰亚胺锂
、
三氟甲基磺酸锂
、
双三氟甲基磺酰亚...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘东优，毛冲，戴晓兵，王霹霹，徐尚杰，曾艺安，谢金鑫，张彩霞，冯攀，韩晖，
申请(专利权)人：珠海市赛纬电子材料股份有限公司淮南市赛纬电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：