【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及儲能材料，尤其涉及一種電解液、二次電池和裝置。
技術(shù)介紹
1、鋰離子電池憑借其眾多優(yōu)點(diǎn)，迅速占領(lǐng)了手機(jī)、筆記本電腦等領(lǐng)域，甚至成為各類電動(dòng)汽車的關(guān)鍵組成部分。但由于受到正負(fù)極材料理論比容量的制約，現(xiàn)有商業(yè)化的鋰離子電池能量密度難以超過300wh?kg-1，這限制了它在純電動(dòng)汽車、航空航天以及5g等領(lǐng)域中的應(yīng)用。因此，開發(fā)下一代高能量密度電池體系以及高容量的電極材料以滿足未來社會(huì)的發(fā)展需求已經(jīng)迫在眉睫。
2、為了進(jìn)一步提高鋰離子電池的能量密度，不斷開發(fā)具有較高能量密度的正極材料，層狀正極三元ncm(鎳鈷錳)材料因其高比能、高功率、低成本、環(huán)境友好等特點(diǎn)受到越來越多的關(guān)注。然而，ncm材料在充電過程中具有強(qiáng)氧化性，會(huì)導(dǎo)致電解液的持續(xù)分解，不僅會(huì)降低三元電池的電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性受到影響，而且這種情況會(huì)引發(fā)電池脹氣、界面阻抗增大等一系列問題。隨著電池工作溫度的提高，該副反應(yīng)會(huì)變得更加劇烈，產(chǎn)氣的問題更加嚴(yán)重，使得電池的安全性大幅度降低。通過在電解液中加入少量的成膜添加劑，可以簡單且有效的阻擋電極與電解液副反應(yīng)的持續(xù)發(fā)生，提高電池的循環(huán)壽命和安全性。
3、因此，目前的電解液、二次電池和裝置仍有待改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)，利用鎳鈷錳金屬氧化物(例如三元ncm)作為正極活性材料，有錳溶出的問題，常用的解決方法是通過在電解液中添加一定量的碳酸亞乙烯酯(vc)添加劑，但是該添加劑會(huì)在三元ncm材料表面容易形成較厚的固體電解質(zhì)界面膜(cei膜)，降低正極
2、本申請一方面提供了一種電解液，電解液包括鋰鹽、非水溶劑和添加劑，所述添加劑包括不飽和環(huán)狀碳酸酯添加劑和磺酸酯添加劑；所述不飽和環(huán)狀碳酸酯添加劑包括式i所示化合物中的至少一種：
3、
4、式i中，r0、r1、r2和r3分別獨(dú)立地選自氫、氟、取代或未取代的c1～11烷基、取代或未取代的c1～8烷氧基、取代或未取代的c2～6烯基、取代或未取代的c2～6烯氧基、取代或未取代的c2～6炔基、取代或未取代的c2～6炔氧基、取代或未取代的c2～6羰基烷基、取代或未取代的c3～8環(huán)烷基、取代或未取代的c3～8環(huán)氧烷基、取代或未取代的c6～12芳基或者取代或未取代的c6～12雜芳基；所述取代的取代基選自氟；
5、所述磺酸酯添加劑包括式ii-a和式ii-b所示化合物中的至少一種：
6、
7、式ii-a和式ii-b中，r4、r5、r6和r7分別獨(dú)立地選自氫、氟、取代或未取代的c1～11烷基、取代或未取代的c1～8烷氧基、取代或未取代的c2～6烯基、取代或未取代的c2～6烯氧基、取代或未取代的c2～6炔基、取代或未取代的c2～6炔氧基、取代或未取代的c3～8環(huán)烷基、取代或未取代的c3～8環(huán)氧烷基、取代或未取代的c6～12芳基或者取代或未取代的c6～12雜芳基；所述取代的取代基選自氟；q1選自o、c1～6亞烷基或c2～6亞烯基；q2和q3分別獨(dú)立地選自c1～6亞烷基或c2～6亞烯基；
8、基于所述電解液的總質(zhì)量，所述不飽和環(huán)狀碳酸酯添加劑的質(zhì)量百分含量為p1％，其中，0.01≤p1≤10。
9、本申請的另一方面提供了一種二次電池，所述二次電池包括前面所述的電解液。
10、本申請的又一方面提供了一種裝置，所述裝置包括前面所述的二次電池。
11、本申請的有益效果為：
12、通過使用本申請?zhí)峁┑碾娊庖海瑫r(shí)添加不飽和環(huán)狀碳酸酯添加劑和磺酸酯添加劑，兩者聯(lián)用，可以顯著降低電池阻抗(dcr)。并且，通過不飽和環(huán)狀碳酸酯添加劑和磺酸酯添加劑的聯(lián)用，可以減少電解液與正極極片的界面副反應(yīng)，進(jìn)而顯著改善高電壓電池的循環(huán)性能和高溫存儲性能。通過使用本申請所提供的鋰電池，可以較大程度改善電池的安全性能。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種電解液，其特征在于，所述電解液包括鋰鹽、溶劑和添加劑，所述添加劑包括不飽和環(huán)狀碳酸酯添加劑和磺酸酯添加劑；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，基于所述電解液的總質(zhì)量，所述磺酸酯添加劑的質(zhì)量百分含量為P2％，其中，0.01≤P2≤5；和/或
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電解液，其特征在于，1≤P1≤3；和/或，0.5≤P2≤1.5；和/或，1≤P1×P2≤3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，式I中，R0、R1、R2和R3分別獨(dú)立地選自氫、氟、C1～6烷基、氟取代的C1～6烷基、C2～4烯基、氟取代的C2～4烯基、C2～4羰基烷基、氟取代的C2～4羰基烷基、C6～12芳基或氟取代的C6～12芳基；和/或
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述不飽和環(huán)狀碳酸酯添加劑包括以下化合物中的至少一種：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述電解液還滿足以下條件中的至少一者：
7.一種二次電池，其特征在于，包括：正極極片、負(fù)極極片和權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的電解液。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種電解液，其特征在于，所述電解液包括鋰鹽、溶劑和添加劑，所述添加劑包括不飽和環(huán)狀碳酸酯添加劑和磺酸酯添加劑；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，基于所述電解液的總質(zhì)量，所述磺酸酯添加劑的質(zhì)量百分含量為p2％，其中，0.01≤p2≤5；和/或
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電解液，其特征在于，1≤p1≤3；和/或，0.5≤p2≤1.5；和/或，1≤p1×p2≤3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，式i中，r0、r1、r2和r3分別獨(dú)立地選自氫、氟、c1～6烷基、氟取代的c1～6烷基、c2～4烯基、氟取代的c2～4烯基、c2～4羰基烷基、氟取代的c2～4羰基烷基、c6～12芳基或氟取代的c6～12芳基；和/或
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述不飽和環(huán)狀碳酸酯添加劑包括以下化合物中的至少一...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李思遠(yuǎn)，
申請(專利權(quán))人：蔚來電池科技安徽有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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