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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及材料制备领域,具体地,本申请涉及二次电池。
技术介绍
1、随着科技的不断进步和能源需求的日益增长,全球正加速向新能源技术转型以应对传统能源的快速枯竭。在此背景下,新能源汽车产业的蓬勃发展带动了动力电池技术的快速创新,同时,随着清洁能源的兴起,二次电池技术也在持续进步,为能源存储提供了有效的解决方案。
2、现有的二次电池中使用的负极材料大多是石墨,比容量为372mahg-1,难以满足二次电池更高比能量的要求,其能量密度、在高温、低温或者高压环境中工作性能下降等问题也困扰其发展。硅作为最有前景的负极材料之一,引起了国内外研究人员的广泛关注。使用硅基材料固然可以提高电池的能量密度,但是其在充放电循环时容易出现巨大的体积膨胀,导致界面膜不断被破坏,电解液持续分解,最终电池性能快速下降。
技术实现思路
1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本申请提出了二次电池,本申请的二次电池采用硅基负极材料,具有致密且稳定的界面膜,减少电池的副反应,提升电池的常温循环性能、高温循环性能、高温存储性能和低温放电性能。
2、本申请提出了一种二次电池,所述二次电池包括:负极极片和电解液;
3、所述负极极片包括硅基负极材料;
4、所述电解液包括第一添加剂和第二添加剂;
5、所述第一添加剂包括氟代碳酸乙烯酯;
6、所述第二添加剂包括式i所示化合物:
7、r1、r2和r3各自独立的包括h、f、c1
8、r4和r5各自独立地选自h、c1-c4的烷基、c2-c4的烯基、c2-c4的炔基、c1-c4的氟代烷基、c2-c4的氟代烯基中的任意一种。
9、根据本申请实施例的二次电池采用硅基负极材料,具有致密且稳定的界面膜,减少电池的副反应,提升电池的常温循环性能、高温循环性能、高温存储性能和低温放电性能。
10、根据本申请的实施例,所述式i所示化合物包括具有式1~式22所示结构的化合物中的至少一种:
11、
12、
13、根据本申请的实施例,所述第一添加剂和第二添加剂的质量比为(4~79):1。
14、根据本申请的实施例,所述电解液中所述第一添加剂的质量占比为3%~15%;
15、和/或,所述电解液中所述第二添加剂的质量占比为0.05%~5%;
16、和/或,所述硅基负极材料中硅元素的质量占比为1%~50%。
17、根据本申请的实施例,所述电解液中所述第一添加剂的质量占比为6%~10%;
18、和/或,所述电解液中所述第二添加剂的质量占比为0.3%~1%;
19、和/或,所述硅基负极材料中硅元素的质量占比为10%~30%。
20、根据本申请的实施例,所述硅基负极材料中硅元素的质量占比为a,所述电解液中所述第一添加剂的质量占比为b,所述电解液中所述第二添加剂的质量占比为c,a、b和c满足:
21、
22、根据本申请的实施例,所述硅基负极材料包括:硅氧化合物、硅碳复合物和硅合金中的至少一种。
23、根据本申请的实施例,所述硅基负极的合成方法包括:化学气相沉积法、等离子蒸发冷凝法、机械研磨法。
24、根据本申请的实施例,所述电解液进一步包括:锂盐,所述锂盐包括:六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂中的至少一种;
25、和/或,所述电解液中所述锂盐的质量占比为12%~17%。
26、根据本申请的实施例,所述电解液进一步包括:溶剂;
27、所述溶剂包括碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、氟代碳酸乙烯酯、γ-丁内酯、环丁砜、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯和丁酸丁酯中的至少一种;
28、和/或,所述电解液中所述溶剂的质量占比为10%~80%。
29、根据本申请的实施例,所述溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯;
30、所述碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量比为(1~5):(1~5):(2~8):(1~5)。
31、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种二次电池,其特征在于,包括:负极极片和电解液;
2.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述式I所示化合物包括具有式1~式22所示结构的化合物中的至少一种:
3.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述第一添加剂和第二添加剂的质量比为(4-79):1。
4.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述电解液中所述第一添加剂的质量占比为3%~15%;
5.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述电解液中所述第一添加剂的质量占比为6%~10%;
6.根据权利要求1-5任一项所述的二次电池,其特征在于,所述硅基负极材料中硅元素的质量占比为A,所述电解液中所述第一添加剂的质量占比为B,所述电解液中所述第二添加剂的质量占比为C,A、B和C满足:
7.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述硅基负极材料包括:硅氧化合物、硅碳复合物和硅合金中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的二次电池,其特征在于,所述硅基负极的合成方法包括:化学气相沉积法、等离子蒸发冷凝法、机械研磨法。
...【技术特征摘要】
1.一种二次电池,其特征在于,包括:负极极片和电解液;
2.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述式i所示化合物包括具有式1~式22所示结构的化合物中的至少一种:
3.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述第一添加剂和第二添加剂的质量比为(4-79):1。
4.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述电解液中所述第一添加剂的质量占比为3%~15%;
5.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述电解液中所述第一添加剂的质量占比为6%~10%;
6.根据权利要求1-5任一项所述的二次电池,其特征在于,所述硅基负极材料中硅元素的质量占比为a,所述电解液中所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:王文炼,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:
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