新型用于非水电解液的添加剂和包括其的锂二次电池制造技术

本文中所公开的涉及一种新型非水电解质添加剂和包括其的锂二次电池，其中所述用于非水电解质添加剂的添加剂可通过包括由式1表示的离子化合物而在可充电电池的活化期间在电极的表面上形成膜以防止在高温条件下生成大量的气体，并且可防止金属离子从电极溶出而导致

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】新型用于非水电解液的添加剂和包括其的锂二次电池


[0001]本专利技术涉及一种新型用于非水电解质的添加剂和包括其的锂二次电池
。
[0002]本申请要求基于在
2022
年3月
17
日递交的韩国专利申请第
10
‑
2022
‑
0033306
号的优先权权益，并且该韩国专利申请的文献中公开的全部内容作为本说明书的一部分而被包括
。

技术介绍

[0003]近年来，二次电池已被广泛应用于诸如便携式电子设备之类的小型装置
、
以及诸如混合和电动汽车中的电池组或电力存储之类的中型和大型装置中
。
这些二次电池包括锂离子电池
、
锂电池
、
锂离子电容器
、
和诸如钠离子电池之类的非水电解液电池
。
[0004]在非水电解质电池之中，锂离子电池通过将电解液注入包括含能够嵌入
(intercalation)
和脱嵌
(deintercalation)
锂的正极活性材料的正极和含能够嵌入和脱嵌锂的负极活性材料的负极的电池电芯中来使用
。
特别是，电解质是在其中溶解有锂盐的有机溶剂且在决定锂二次电池的稳定性和性能方面重要
。
[0005]例如，作为电解质中最常使用的锂盐的
LiPF6与电解质溶剂反应而在促进溶剂损耗的同时生成
HF。
这种
>HF
不仅在高温条件下生成大量的气体，而且溶出金属离子，并且如果以负极表面上的析出物的形式发生溶出的金属离子，则其会导致负极电势升高和电芯
OCV
降低，由此降低电池的性能以及其寿命和高温安全性
。

技术实现思路

[0006]技术问题
[0007]相应地，本专利技术的专利技术目的在于提供一种技术的发展，其可通过在电极表面上形成膜来防止正极与电解质之间的直接接触
、
通过防止正极与
HF、PF5等之间的直接接触来减少电解质的氧化分解以抑制气体生成
、
通过改善来自正极的金属离子析出的现象来改善容量保持率
、
并防止电池的
OCV
的下降
。
[0008]技术方案
[0009]为了解决以上提及的问题，
[0010]在示例性实施方式中，本专利技术提供一种用于二次电池的电解质添加剂，包括由以下式1表示的化合物：
[0011][
式
1][0012][0013]在式1中，
[0014]R1是氢或具有1至4的碳数的烷基，
[0015]R2包括具有从6至
20
个碳的芳撑基；具有从6至
20
个碳的芳撑氧基；含有
N、S、
和
O
中的至少一个杂原子的具有从5至
10
个碳的杂芳撑基；或者含有
N、S、
和
O
中的至少一个杂原子的具有从5至
10
个碳的杂芳撑氧基，
[0016]R3是氟基
、
具有1至
10
的碳数的烷基
、
具有1至
10
的碳数的烷氧基
、
或
[0017]其中烷基
、
烷氧基
、
和中包括的至少一个或多个氢可选择性地被氟原子取代
。
[0018]X
是氧原子
(O)
或
‑
NR4，
R4是氢或具有1至4的碳数的烷基，
[0019]M
包括选自锂
、
钠
、
钾
、
具有1至4的碳数的四烷基铵
、
或具有1至4的碳数的四烷基鏻中的至少一种物种，
[0020]l
是从1至6的整数；且
[0021]m
是从2至
20
的整数
。
[0022]具体而言，
R1可以是氢或甲基，
[0023]R2可以是苯撑基
、
萘撑基
、
蒽撑基
、
联苯撑基
、
苯撑氧基
、
吡啶撑基
、
噻吩撑基
、
二氧戊烯
(dioxolene)
基
、
或二硫戊烯
(dithiolene)
基，
[0024]R3可以是氟基
、
甲基
、
乙基
、
丙基
、
甲氧基
、
乙氧基
、
或
[0025]X
可以是氧原子
(O)、
‑
NH、
或
‑
NCH3，
[0026]M
可以是锂，
[0027]l
可以是1或2的整数，且
[0028]m
可以是从2至
10
的整数
。
[0029]更具体而言，所述由式1表示的化合物可以是以下
<Structural Formula 1>
至
<Structural Formula 48>
中的一种或多种化合物：
[0030][0031][0032]除此之外，在示例性实施方式中，本专利技术提供一种用于二次电池的电解质组合物，包括非水有机溶剂；锂盐；和由以下式1表示的化合物：
[0033][
式
1][0034][0035]在式1中，
[0036]R1是氢或具有1至4的碳数的烷基，
[0037]R2包括具有从6至
20
个碳的芳撑基；具有从6至
20
个碳的芳撑氧基；含有
N、S、
和
O
中的至少一个杂原子的具有从5至
10
个碳的杂芳撑基；或者含有
N、S、
和
O
中的至少一个杂原子的具有从5至
10
个碳的杂芳撑氧基，
[0038]R3是氟基
、
具有1至
10
的碳数的烷基
、
具有1至
10
的碳数的烷氧基
、
或
[0039]其中烷基
、
烷氧基
、
和中包括的至少一个或多个氢可选择性地被氟原子取代
。
[0040]X
是氧原子
(O)
或
‑
NR4，
R4是氢或具有1至4的碳数的烷基，
[0041]M<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于二次电池的电解质添加剂，包括由以下式1表示的化合物：
[
式
1]
在以上式1中，
R1是氢或具有1至4的碳数的烷基，
R2包括具有从6至
20
个碳的芳撑基；具有从6至
20
个碳的芳撑氧基；含有
N、S、
和
O
中的至少一个杂原子的具有从5至
10
个碳的杂芳撑基；或者含有
N、S、
和
O
中的至少一个杂原子的具有从5至
10
个碳的杂芳撑氧基，
R3是氟基
、
具有1至
10
的碳数的烷基
、
具有1至
10
的碳数的烷氧基
、
或其中烷基
、
烷氧基
、
和中包括的至少一个或多个氢可选择性地被氟原子取代
。X
是氧原子
(O)
或
‑
NR4，
R4是氢或具有1至4的碳数的烷基，
M
包括选自锂
、
钠
、
钾
、
具有1至4的碳数的四烷基铵
、
或具有1至4的碳数的四烷基鏻中的至少一种物种，
l
是从1至6的整数；且
m
是从2至
20
的整数
。2.
根据权利要求1所述的用于二次电池的电解质添加剂，其中
R1是氢或甲基，
R2是苯撑基
、
萘撑基
、
蒽撑基
、
联苯撑基
、
苯撑氧基
、
吡啶撑基
、
噻吩撑基
、
二氧戊烯
(dioxolene)
基
、
或二硫戊烯
(dithiolene)
基
R3是氟基
、
甲基
、
乙基
、
丙基
、
甲氧基
、
乙氧基
、、X
是氧原子
(O)、
‑
NH、
或
‑
NCH3，
M
是锂，
l
是1或2的整数，且
m
是从2至
10
的整数
。3.
根据权利要求1所述的用于二次电池的电解质添加剂，其中所述由式1表示的化合物是以下
&lt;Structural Formula 1&a...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑裕暻，安庆昊，韩俊赫，申元景，李沅泰，池守贤，吴永豪，
申请(专利权)人：株式会社，
类型：发明
国别省市：