System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种电解液和电池制造技术_技高网

一种电解液和电池制造技术

技术编号:40184471 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-26 23:49
本发明专利技术提供一种电解液和电池,该电解液包括锂盐、有机溶剂、第一添加剂和第二添加剂;所述第一添加剂包括具有式1所示的结构的环状磷酸酯化合物,其中,R1、R2、R3、R4各自独立的选自H、F、苯基、C1‑C4的烷基、C2‑C4的烯烃基、C2‑C4的炔烃基、C1‑C4的氟代烷基、C2‑C4的氟代烯基、C2‑C4的氟代炔基,n为0‑4;所述第二添加剂包括异氰酸酯类化合物和/或硅烷类化合物。本发明专利技术提供的电解液能够降低电池的阻抗,使电池能兼顾改善高低温条件下的循环、存储和安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电解液,尤其涉及一种电解液和电池,属于锂离子电池。


技术介绍

1、近年来各种便携式电子设备、新能源电动汽车以及储能系统的快速发展和广泛应用,对于能量密度高、循环寿命长、使用安全、倍率特性好的锂离子电池的需求日益迫切。

2、然而,由于锂离子电池中电解液自身、电极/电解液界面以及电解液在电极表面所产生的界面膜都会导致电池阻抗增大,导致电池的电化学和浓度极化增加,从而劣化锂离子电池在不同温度条件下的电化学性能。

3、此外,当锂离子电池应用在高温环境中时,锂离子电池容易出现副反应加剧和电解液分解产气等问题,劣化电池的高温循环性能、高温存储性能和安全性能。

4、因此,亟待开发一种兼顾降低电池阻抗,同时优化电池在低温条件下的容量保持、常温和高温条件下的循环性能以及高温条件下的存储和安全性能的电解液。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种电解液,该电解液能够降低电池的阻抗,使得电池能够呈现优异的低温放电性能、常温和高温循环性能、高温存储性能和安全性能。

2、本专利技术提供一种电池,该电池在不同温度条件下具有循环寿命长、容量保持率高的优势,并且在高温下具有高存储性能和优异的安全性能。

3、本专利技术提供一种电解液,包括锂盐、有机溶剂、第一添加剂和第二添加剂;所述第一添加剂包括具有式1所示的结构的环状磷酸酯化合物:

4、

5、其中,r1、r2、r3、r4各自独立的选自h、f、苯基、c1-c4的烷基、c2-c4的烯烃基、c2-c4的炔烃基、c1-c4的氟代烷基、c2-c4的氟代烯基、c2-c4的氟代炔基,n为0-4;

6、所述第二添加剂包括异氰酸酯类化合物和/或硅烷类化合物。

7、如上所述的电解液,其中,所述第一添加剂包括具有式2~式5所示的结构的化合物:

8、

9、如上所述的电解液,其中,所述异氰酸酯类化合物包括甲基异氰酸酯、苯基异氰酸酯、甲基丙烯酸异氰基乙酯、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯和三甲基硅烷异氰酸酯中的至少一种;所述硅烷类化合物包括四乙烯基硅烷、二乙烯基四甲基二硅氮烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷、三(三甲基硅基)硼酸酯、三(三甲基硅基)磷酸酯、三(三甲基硅基)亚磷酸酯和三(乙烯基二甲基硅基)磷酸酯中的至少一种。

10、如上所述的电解液,其中,所述第一添加剂在所述电解液中的质量百分含量为0.1-4%。

11、如上所述的电解液,其中,所述第一添加剂与所述第二添加剂的质量比为1:0.2-2。

12、如上所述的电解液,其中,所述锂盐包括六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂中的至少一种。

13、如上所述的电解液,其中,所述锂盐在所述电解液中的质量百分含量为7-20%。

14、如上所述的电解液,其中,所述有机溶剂在所述电解液中的质量百分含量为60-92%。

15、如上所述的电解液,其中,所述电解液按质量百分含量包括:

16、锂盐10-15%,有机溶剂81-89%,第一添加剂0.1-3%,第二添加剂0.03-1%。

17、本专利技术还提供一种包括如上所述的电解液的电池。

18、本专利技术提供的电解液限定了电解液中第一添加剂和第二添加剂的选择,第一添加剂和第二添加剂协同作用,共同参与构筑富含氟-酰胺、氟-硅和含氟磷酸锂盐等组分的界面膜,表现出厚度均匀、结构致密、耐腐蚀、高温稳定的特性,其中的p=o键有利于li+的传导,降低了界面膜的阻抗,同时第二添加剂有助于消耗电解液中的活性氧、活性氢及h2o,降低杂质副产物对电池的危害,进而提高电池的低温放电性能、常温循环性能、高温循环性能、高温存储性能和安全性能。

19、本专利技术的电池是基于如上所述的电解液制备而成,该电池在低温条件下的容量保持得以提升、常温和高温下具有优异的循环性能,并且在高温下具有高存储性能和安全性能。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电解液,其特征在于,包括锂盐、有机溶剂、第一添加剂和第二添加剂;所述第一添加剂包括具有式1所示的结构的环状磷酸酯化合物:

2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述第一添加剂包括具有式2~式5所示的结构的化合物:

3.根据权利要求1或2所述的电解液,其特征在于,所述异氰酸酯类化合物包括甲基异氰酸酯、苯基异氰酸酯、甲基丙烯酸异氰基乙酯、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯和三甲基硅烷异氰酸酯中的至少一种;所述硅烷类化合物包括四乙烯基硅烷、二乙烯基四甲基二硅氮烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷、三(三甲基硅基)硼酸酯、三(三甲基硅基)磷酸酯、三(三甲基硅基)亚磷酸酯和三(乙烯基二甲基硅基)磷酸酯中的至少一种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电解液,其特征在于,所述第一添加剂在所述电解液中的质量百分含量为0.1-4%。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电解液,其特征在于,所述第一添加剂与所述第二添加剂的质量比为1:0.2-2。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电解液,其特征在于,所述锂盐包括六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂中的至少一种。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电解液,其特征在于,所述锂盐在所述电解液中的质量百分含量为7-20%。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电解液,其特征在于,所述有机溶剂在所述电解液中的质量百分含量为60-92%。

9.根据权利要求1-8任一项所述的电解液,其特征在于,所述电解液按质量百分含量包括:

10.一种电池,其特征在于,所述电池包括权利要求1-9任一项所述的电解液。

...

【技术特征摘要】

1.一种电解液,其特征在于,包括锂盐、有机溶剂、第一添加剂和第二添加剂;所述第一添加剂包括具有式1所示的结构的环状磷酸酯化合物:

2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述第一添加剂包括具有式2~式5所示的结构的化合物:

3.根据权利要求1或2所述的电解液,其特征在于,所述异氰酸酯类化合物包括甲基异氰酸酯、苯基异氰酸酯、甲基丙烯酸异氰基乙酯、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯和三甲基硅烷异氰酸酯中的至少一种;所述硅烷类化合物包括四乙烯基硅烷、二乙烯基四甲基二硅氮烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷、三(三甲基硅基)硼酸酯、三(三甲基硅基)磷酸酯、三(三甲基硅基)亚磷酸酯和三(乙烯基二甲基硅基)磷酸酯中的至少一种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电解液,其特征在于,所述第一添加剂在所述电解液中的质量百分含量为0.1-...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑宁范超君范伟贞史利涛
申请(专利权)人:广州天赐高新材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1