【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及添加剂和包括其的可再充电锂电池。
技术介绍
1、可再充电锂电池可再充电，并且其每单位重量的能量密度为常规铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等的三倍或更多倍高，并且也可以以高倍率充电，因此，商业上制造用于膝上型计算机、蜂窝电话、电动工具、电动自行车、电动汽车等，并且对改善附加能量密度的研究已经积极地进行。
2、这种可再充电锂电池通过将电解液注入至电池单体中来制造，电池单体包括包含能够嵌入/脱嵌锂离子的正电极活性物质的正电极以及包含能够嵌入/脱嵌锂离子的负电极活性物质的负电极。
3、电解液用作锂离子在负电极和正电极之间移动的介质，通常，使用其中溶解有锂盐的有机溶剂，并且对于确定可再充电锂电池的稳定性和性能是重要的。
4、例如，电解液通过在高介电环状碳酸酯(诸如碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯等)和链状碳酸酯(诸如碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯等)的混合溶剂中添加锂盐(诸如lipf6、libf4、lifsi等)来制备。随着电池在各种领域的开发的活跃，认为在宽温度范围内具有高输出和高稳定性的电池的开发是重要的，并且此外，通过将抑制溶胀、容量劣化和电阻增加的有机溶剂与添加剂最佳组合以确保高功率、长期循环寿命特性和高温储存特性的电解液的开发是重要的。
5、另一方面，随着it装置变得越来越高性能，需要高容量电池，其中高容量可以通过扩大电压区以增加能量密度来实现，但是存在这样的问题：在高电压区氧化电解液并且因此劣化正电极性能。
6、尤其，无钴的锂镍锰类氧化物是在其组成中不包括钴
7、然而，当包括无钴的锂镍锰类氧化物的正电极用于高电压环境中时，过渡金属可由于正电极的结构坍塌而溶出，从而造成诸如电池单体内部生成气体、容量降低等的问题。这种过渡金属溶出倾向于在高温环境下加剧，其中溶出的过渡金属沉淀在负电极的表面上，并且可导致副反应，从而增加电池电阻并劣化电池循环寿命和输出特性。
8、相应地，当使用包括无钴的锂镍锰类氧化物的正电极时，需要能在高电压和高温条件下应用的电解液。
技术实现思路
1、【技术问题】
2、实施方式提供具有改善的高温特性的添加剂。
3、另一实施方式提供通过将能够有效保护包括无钴的锂镍锰氧化物的正电极的电解液与包括无钴的锂镍锰氧化物的正电极的使用组合而具有改善的高电压特性和高温特性的可再充电锂电池。
4、【技术方案】
5、本专利技术的实施方式提供由化学式1表示的添加剂。
6、[化学式1]
7、
8、在化学式1中，
9、r1～r8各自独立地为氢、卤素、取代的或未取代的c1～c10烷基、取代的或未取代的c2～c10烯基、取代的或未取代的c2～c10炔基、取代的或未取代的c1～c10烷氧基、取代的或未取代的c6～c12芳基或其组合，并且
10、n为0～2的整数。
11、化学式1可由化学式1-1～化学式1-3中的任何一个表示。
12、
13、[化学式1-3]
14、
15、在化学式1-1～化学式1-3中，
16、r1～r8如上所述，并且r5a、r6a、r5b和r6b各自独立地为氢、卤素、取代的或未取代的c1～c10烷基、取代的或未取代的c2～c10烯基、取代的或未取代的c2～c10炔基、取代的或未取代的c1～c10烷氧基、取代的或未取代的c6～c12芳基或其组合。
17、r1～r8可各自独立地为氢、卤素或者取代的或未取代的c1～c5烷基。
18、由化学式1表示的添加剂可选自组1的化合物。
19、[组1]
20、
21、本专利技术的另一实施方式提供可再充电锂电池，其包括：包括非水有机溶剂、锂盐和前述的添加剂的电解液；包括正电极活性物质的正电极；包括负电极活性物质的负电极，其中正电极活性物质包括无钴的锂镍锰类氧化物。
22、无钴的锂镍锰类氧化物可包括由化学式2表示的锂复合氧化物。
23、[化学式2]
24、lianixmnym1zm2wo2-bxb
25、在化学式2中，
26、0.9≤a<1.2，0≤b<0.1，0≤w<0.1，0.6≤x<1.0，0<y<0.4，0<z<0.1，w+x+y+z＝1，
27、m1为选自al、mg、ti、zr、cr、sr、v、b、w、mo、ce、cr和nb中的至少一种元素，并且
28、m2为选自al、b、ba、ca、ce、cr、fe、mg、mn、mo、nb、si、sr、ti、v、w和zr中的至少一种元素，并且x为选自s、f和p中的至少一种元素。
29、化学式2可由化学式2-1表示。
30、[化学式2-1]
31、lianix1mny1alz1m2w1o2-bxb
32、在化学式2-1中，
33、0.9≤a<1.2，0≤b<0.1，0≤w1<0.1，0.6≤x1<1.0，0<y1<0.4，0<z1<0.1，w1+x1+y1+z1＝1，m2为选自al、b、ba、ca、ce、cr、fe、mg、mn、mo、nb、si、sr、ti、v、w和zr中的至少一种元素，并且x为选自s、f和p中的至少一种元素。
34、在化学式2-1中，x1可满足0.6≤x1≤0.79，y1可满足0.2≤y1≤0.39，并且z1可满足0.01≤z1<0.1。
35、负电极活性物质可包括石墨和si复合物中的至少一种。
36、si复合物可包括：包括si颗粒和非晶碳涂层的核。
37、包括si颗粒的核可包括si-c复合物、siox(0<x≤2)和si合金中的至少一种。
38、核的中心部分可包括空隙。
39、中心部分的半径可对应于si-c复合物的半径的约30％～约50％，并且si颗粒的平均粒径可为约10nm～约200nm。
40、中心部分不包括非晶碳，并且非晶碳可仅存在于负电极活性物质的表面部分上。
41、负电极活性物质可进一步包括结晶碳。
42、基于100重量份的电解液，包括的添加剂的量可为0.05重量份～5.0重量份。
43、基于100重量份的电解液，包括的添加剂的量可为0.05重量份～3.0重量份。
44、添加剂可进一步包括选自碳酸亚乙烯酯(vc)、碳酸氟代亚乙酯(fec)、碳酸二氟代亚乙酯、碳酸氯代亚乙酯、碳酸二氯代亚乙酯、碳酸溴代亚乙酯、碳酸二溴代亚乙酯、碳酸硝基亚乙酯、碳酸氰基亚乙酯本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种由化学式1表示的添加剂：
2.如权利要求1所述的添加剂，其中
3.如权利要求1所述的添加剂，其中
4.如权利要求1所述的添加剂，其中
5.一种可再充电锂电池，包括：
6.如权利要求5所述的可再充电锂电池，其中
7.如权利要求6所述的可再充电锂电池，其中
8.如权利要求7所述的可再充电锂电池，其中
9.如权利要求5所述的可再充电锂电池，其中
10.如权利要求9所述的可再充电锂电池，其中
11.如权利要求10所述的可再充电锂电池，其中
12.如权利要求11所述的可再充电锂电池，其中
13.如权利要求12所述的可再充电锂电池，其中
14.如权利要求12所述的可再充电锂电池，其中
15.如权利要求11所述的可再充电锂电池，其中
16.如权利要求5所述的可再充电锂电池，其中
17.如权利要求5所述的可再充电锂电池，其中
18.如权利要求5所述的可再充电锂电池，其中
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...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种由化学式1表示的添加剂：
2.如权利要求1所述的添加剂，其中
3.如权利要求1所述的添加剂，其中
4.如权利要求1所述的添加剂，其中
5.一种可再充电锂电池，包括：
6.如权利要求5所述的可再充电锂电池，其中
7.如权利要求6所述的可再充电锂电池，其中
8.如权利要求7所述的可再充电锂电池，其中
9.如权利要求5所述的可再充电锂电池，其中
10.如权利要求9所述的可再充电锂电池，其中
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【专利技术属性】
技术研发人员：金多炫，杨睿知，朴相禹，金善大，帕维尔·沙图诺夫，奥尔加·特萨伊，崔玆奉，朴弘烈，黄炫智，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：
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