CN101188313B - 用于可充电锂电池的电解液和包括其的可充电锂电池 - Google Patents

用于可充电锂电池的电解液和包括其的可充电锂电池 Download PDF

Info

Publication number
CN101188313B
CN101188313B CN2007101477605A CN200710147760A CN101188313B CN 101188313 B CN101188313 B CN 101188313B CN 2007101477605 A CN2007101477605 A CN 2007101477605A CN 200710147760 A CN200710147760 A CN 200710147760A CN 101188313 B CN101188313 B CN 101188313B
Authority
CN
China
Prior art keywords
formula
group
electrolyte
carbonate
select
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2007101477605A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101188313A (zh
Inventor
瓦西里·塔诺波斯基
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Samsung SDI Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung SDI Co Ltd filed Critical Samsung SDI Co Ltd
Publication of CN101188313A publication Critical patent/CN101188313A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101188313B publication Critical patent/CN101188313B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明提供了一种用于可充电锂电池的电解液以及一种具有该电解液的可充电锂电池。该电解液包括由式1表示的化合物、锂盐和非水有机溶剂：A[OSi(CmH2m+1)3]3(1)其中，A是P或B，m是0到6范围内的整数。

Description

用于可充电锂电池的电解液和包括其的可充电锂电池
技术领域
本发明涉及一种用于可充电锂电池的电解液和一种包括该电解液的可充电锂电池。更具体地讲，本发明涉及一种由于低温下电阻降低而显示出优良的输出特性的用于可充电锂电池的电解液以及一种包括该电解液的可充电锂电池。
背景技术
近来，由于便携式电子装备的尺寸减小且重量减轻，因此已经需要研发在便携式电子装备中使用的电池，其中，所述电池既要具有高性能又要具有大的容量。另外，要求这些电池以符合成本效益的方式来生产，并具有提高的安全性。
通常，电池分为原电池和可充电电池，其中，原电池只可使用一次然后就被丢掉，可充电电池可被再充电并重复利用。原电池包括锰电池、碱性电池、汞电池和银氧化物电池。可充电电池包括铅酸蓄电池、镍-金属氢化物(Ni-MH)电池、密封镍镉电池、锂金属电池、锂离子电池、锂聚合物电池和锂硫电池。
这些电池利用用于正极和负极的电化学反应材料(以下简称为“活性材料”)来产生电功率。用于确定电池性能(如容量、循环寿命、功率、安全性和可靠性)的重要因素包括所使用的活性材料的电化学性质和热稳定性。因此，已经进行了广泛的研究来改进正极活性材料和负极活性材料的这些因素。
在目前可用的电池负极的活性材料中，锂金属的每单位质量的电容量高并且电负性高。因此，锂金属可很好地适用于生产高容量和高电压的电池单元(battery cell)。然而，由于难以确保利用锂金属的电池的安全性，所以对于在可充电锂电池中的负极活性材料，正广泛使用可以可逆地脱出并嵌入锂离子的其它材料。
锂可充电电池由在锂离子的嵌入/脱出过程中正极和负极处的化学势的变化来产生电能。对于正极活性材料和负极活性材料，锂可充电电池利用在充电和放电反应过程中可逆地嵌入或脱出锂离子的材料，并且锂可充电电池包含正极和负极之间的有机电解液或聚合物电解液。
例如，电解液包括具有高介电常数的环状碳酸酯或具有低粘度的链状碳酸酯及它们的混合溶剂，其中，环状碳酸酯如碳酸亚丙酯(propylenecarbonate)、碳酸亚乙酯(ethylene carbonate)等，链状碳酸酯如碳酸二乙酯(diethyl carbonate)、碳酸甲乙酯(methylethyl e carbonate)、碳酸二甲酯(dimethyl carbonate)等。
这种电解液可在电活性电极的表面上分解，从而会由于电解液分解导致电池的内阻增大。因此，会劣化电池的充电和放电性能，并缩短循环寿命。需要一种具有优良的电池单元负载性能、低温性能、充放电循环性能、高温下的存储性能等的电解液。
背景部分公开的上述信息仅用于加强对本发明背景的理解，因此，上述信息可以包含并不形成在这个国家为本领域普通技术人员所公知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的一个实施例提供了一种由于在低温下电阻降低而显示出优良的输出特性的用于可充电锂电池的电解液。
本发明的另一实施例提供了一种包括该电解液的可充电锂电池。
根据本发明的实施例，提供了一种用于可充电锂电池的电解液，该电解液包括由下面的式1表示的化合物、锂盐和非水有机溶剂。
[化学式1]
A[OSi(CmH2m+1)3]3
其中，A是P或B，m是0到6范围内的整数。
由式1表示的化合物的示例包括从由三(三甲基甲硅烷基)亚磷酸酯、三(三乙基甲硅烷基)亚磷酸酯、三(三甲基甲硅烷基)硼酸酯、三(三乙基甲硅烷基)硼酸酯及它们的混合物组成的组中选择的至少一种。
基于所述电解液的总重量，由式1表示的化合物的量为0.01wt％-10wt％。
根据本发明的实施例，提供了一种可充电锂电池，所述电池包括：电解液；正极，包括能够可逆地嵌入和脱出锂离子的正极活性材料；负极，包括能够可逆地嵌入和脱出锂离子的负极活性材料。
附图说明
下面，通过参照结合附图进行的详细描述，本发明变得更好理解，对本发明的更完整的理解以及本发明的很多随附的优点将易于明了，在附图中，相同的标号表示相同或相似的组件。
图1是根据本发明一个实施例的可充电锂电池的示意性剖视图。
图2是示出包括根据示例1-3和5以及比较示例1的电解液的电池单元的交流阻抗(ACI)的测量结果的曲线图。
图3是示出包括根据示例6-10和比较示例1的电解液的电池单元的ACI的测量结果的曲线图。
图4是示出包括根据示例1-3和5以及比较示例1的电解液的电池单元的直流内阻(DCIR)的测量结果的曲线图。
图5是示出包括根据示例6-10和比较示例1的电解液的电池单元的DCIR的测量结果的曲线图。
图6是示出包括根据示例4和8以及比较示例1和2的电解液的电池单元在低温下的ACI的测量结果的曲线图。
图7是示出包括根据示例4和8以及比较示例1和2的电解液的电池单元在低温下的DCIR的测量结果的曲线图。
具体实施方式
为了使高容量电池商业化，提高低温下的输出特性以及循环寿命特性是很重要的。具体地讲，包括碳酸亚乙酯类电解液溶液系统的可充电锂电池的问题在于在低温下其输出特性非常低。低温下的输出特性受由于碳酸亚乙酯的分解而导致的形成在电极板表面上的固体电解质相界面(SEI)层的影响，而不受电解液溶液的离子传导率的影响。
根据本发明的一个实施例，由于可充电锂电池的电解液溶液包括亚磷酸酯类(phosphite-based)或硼酸酯类(borate-based)化合物的添加剂，所以降低了形成在电极板表面上的SEI层在低温下的低温电阻，从而提供高容量电池。
根据本发明一个实施例的电解液包括由下面的式1表示的化合物、锂盐和非水有机溶剂：
[化学式1]
A[OSi(CmH2m+1)3]3
其中，A是P或B，m是0到6范围内的整数。
由式1表示的化合物的示例包括从由三(三甲基甲硅烷基)亚磷酸酯(tris(trimethylsilyl)phosphite)、三(三乙基甲硅烷基)亚磷酸酯(tris(triethylsilyl)phosphite)、三(三甲基甲硅烷基)硼酸酯(tris(trimethylsilyl)borate)、三(三乙基甲硅烷基)硼酸酯(tris(triethylsilyl)borate)及它们的混合物组成的组中选择的至少一种。根据另一实施例，由于三(三甲基甲硅烷基)硼酸酯可产生具有高传导率的硼酸锂，所以三(三甲基甲硅烷基)硼酸酯可为适合的。
由式1表示的化合物在低温且高倍率放电的情况下比有机溶剂更早地分解，并且在负极的表面上形成包含元素A和Si的SEI层，从而防止有机溶剂分解。另外，在负极表面上形成的SEI层使得锂离子被嵌入在电极的表面上。因此，降低了内阻，从而提高了电池的电化学性能。
基于电解液的总重量，由式1表示的化合物的量为0.01wt％-10wt％。根据另一实施例，基于电解液的总重量，由式1表示的化合物的量为0.01wt％-5wt％。根据又一实施例，基于电解液的总重量，由式1表示的化合物的量为0.3wt％-3wt％。
当由式1表示的化合物的量少于0.01wt％时，难以提供在低温下的充足的电阻降低的效果。另一方面，当由式1表示的化合物的量大于10wt％时，由于由式1表示的化合物的分解而产生的CO2会劣化电池容量、循环寿命的稳定性和循环性能。
将锂盐溶解在非水有机溶剂中，以在电池中提供锂离子。这样可有助于可充电锂电池的基本操作，并使得锂离子在正极和负极之间传输。
锂盐的非限制性示例包括从由LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiClO4、LiCF3SO3、LiC4F9SO3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、LiAlO4、LiAlCl4、LiN(CpF2p+1SO2)(CqF2q+1SO2)(其中p和q是自然数)、LiCl和LiI组成的组中选择的至少一种。
锂盐可使用的浓度为0.7M至2.0M。当锂盐的浓度小于0.7M时，由于电解液传导率低会导致电解液的性能被劣化，而当锂盐的浓度大于2.0M时，由于电解液粘度的增大会导致锂离子迁移率降低。
在电解液中，非水有机溶剂用作传输参与电池的电化学反应的离子的介质。
非水有机溶剂可包括碳酸酯类溶剂、酯类溶剂、醚类溶剂或酮类溶剂。碳酸酯类溶剂的示例可包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸乙甲酯(EMC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、γ-丁内酯(γ-BL，γ-butyrolactone)等。酯类溶剂的示例可包括乙酸甲酯(methyl acetate)、乙酸乙酯(ethyl acetate)、乙酸正丙酯(n-propyl acetate)、丙酸甲酯、丙酸乙酯、癸内酯(decanolide)、戊内酯、甲瓦龙酸内酯(mevalonolactone)、己内酯等。醚类溶剂的示例包括二丁醚、四乙二醇二甲醚(tetraglyme)、二甘醇二甲醚(diglyme)、乙二醇二甲醚(dimethoxyethane)、2-甲基四氢呋喃(2-methyltetrahydrofuran)、四氢呋喃(tetrahydrofuran)等。酮类溶剂的示例包括环己酮等。
可以单一地使用非水有机溶剂，或者可以以包括两种或两种以上的溶剂的混合物的形式来使用非水有机溶剂。当以混合物的形式使用有机溶剂时，可以根据期望的电池性能来控制混合物的比率。
碳酸酯类溶剂可包括环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物。例如，环状碳酸酯包括碳酸亚乙酯、碳酸亚丁酯、碳酸亚丙酯、γ-丁内酯等中的至少一种。环状碳酸酯可易于使锂离子溶剂化，从而可提高电解液的离子传导率。
例如，链状碳酸酯包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸甲乙酯(MEC)等中的至少一种。链状碳酸酯具有低粘度，并且降低电解液的粘度而导致离子传导率增大。然而，由于链状碳酸酯具有低闪点(flash point)，所以如果过量地添加链状碳酸酯，则会降低电解液的闪点。环状碳酸酯和链状碳酸酯以1:1至1:9的体积比混合在一起，当使用这种混合物作为电解液时，会提高电解液的性能。
根据本发明的另一实施例，本发明的电解液可包括碳酸酯类溶剂和芳烃类(aromatic hydrocarbon-based)溶剂的混合物。碳酸酯类溶剂和芳烃类溶剂优选地以1:1至30:1的体积比混合在一起。
芳烃类有机溶剂可用下面的式2表示。
[化学式2]
其中，R1至R6独立地选自于由氢、卤素、C1至C10的烷基、卤代烷基(haloalkyl)及它们的组合组成的组。
芳烃类有机溶剂可包括从苯、氟苯、1，2-二氟苯、1，3-二氟苯、1，4-二氟苯、1，2，3-三氟苯、1，2，4-三氟苯、氯苯、1，2--二氯苯、1，3-二氯苯、1，4-二氯苯、1，2，3-三氯苯、1，2，4-三氯苯、碘苯、1，2-二碘苯、1，3-二碘苯、1，4-二碘苯、1，2，3-三碘苯、1，2，4-三碘苯、甲苯、氟甲苯、1，2-二氟甲苯、1，3-二氟甲苯、1，4-二氟甲苯、1，2，3-三氟甲苯、1，2，4-三氟甲苯、氯甲苯、1，2-二氯甲苯、1，3-二氯甲苯、1，4-二氯甲苯、1，2，3-三氯甲苯、1，2，4-三氯甲苯、碘甲苯、1，2-二碘甲苯、1，3-二碘甲苯、1，4-二碘甲苯、1，2，3-三碘甲苯、1，2，4-三碘甲苯、二甲苯(xylene)及它们的组合组成的组中选择的至少一种，但是并不限于此。
电解液还可包括能够提高电池单元的性能的添加剂。根据本发明的实施例，添加剂包括由下面的式3表示的碳酸亚乙酯类化合物，以提高电池的安全性。
[化学式3]
Figure S071E7760520070904D000062
其中，X和Y独立地选自于由氢、卤素、氰基(CN)、硝基(NO2)以及氟代的C1至C5的烷基组成的组，且X和Y中的至少一个从由卤素、氰基(CN)、硝基(NO2)以及氟代的C1至C5的烷基组成的组中选择。
碳酸亚乙酯类化合物的示例包括从由碳酸亚乙酯、氟代碳酸亚乙酯(fluoroethylene carbonate)、二氟碳酸亚乙酯(difluoroethylene carbonate)、氯代碳酸亚乙酯(chloroethylene carbonate)、二氯碳酸亚乙酯(dichloroethylenecarbonate)、溴代碳酸亚乙酯(bromoethylene carbonate)、二溴碳酸亚乙酯(dibromoethylene carbonate)、硝基碳酸亚乙酯(nitroethylene carbonate)、氰基碳酸亚乙酯(cyanoethylene carbonate)及它们的混合物组成的组中选择的至少一种，但不限于此。根据一个实施例，氟代碳酸亚乙酯可为适合的。
碳酸亚乙酯类的添加剂的量没有具体地限定，可以以适合的量来添加，从而实现电池的安全性。
电解液还可包括通常在传统的聚合物电解液中使用的单体和聚合引发剂。
在低温高倍率放电的情况下，电解液影响电极的表面化学性能，从而可以减小正极和负极之间界面处及负极和电解液之间的界面处的电阻以及电池单元的内阻。结果，可以抑制锂离子传导率随着电池单元的厚度增大而减小，从而可以提高低温下电池的输出。
根据本发明实施例的用于可充电锂电池的电解液在大约-40℃至大约60℃的温度范围内可为稳定的，并在4V示出稳定的特性。这种电解液可应用于所有的可充电锂电池如锂离子电池、锂聚合物电池等。
通过将锂盐和添加剂添加到非水有机溶剂中来制备电解液。可将添加剂添加到溶解在有机溶剂中的锂盐中，然而锂盐和添加剂的添加顺序并没有具体地限制。
根据另一实施例，提供了一种包括所述电解液的可充电锂电池。
可充电锂电池包括所述电解液、包括负极活性材料的负极和包括正极活性材料的正极。
根据在电池中所使用的分隔件的存在以及电解液的类型，可充电锂电池可分为锂离子电池、锂离子聚合物电池和锂聚合物电池。可充电锂电池可被形成为各种形状和尺寸，包括圆柱形、方形(prismatic)和扣式(coin-type)电池。它们可为薄膜电池或者在尺寸上具有相当大的体积。属于本发明的锂离子电池的结构和制造方法在本领域中是公知的。
图1示出了根据本发明一个实施例的可充电锂电池的结构。
如图1所示，通过下面的步骤来制造可充电锂电池3，所述的步骤包括：提供包括正极5和负极6以及插在正极5和负极6之间的分隔件7的电极组件4，将电极组件4嵌入在壳体8中，将电解液溶液注入到壳体8的上部中，然后用板11和衬垫(gasket)12将其密封。
负极包括集流体和负极活性材料层，该负极活性材料层包括位于集流体上的负极活性材料。
负极活性材料可包括从能够可逆地形成化合物的材料组成的组中选择的至少一种。负极活性材料的示例包括含碳材料，如人造石墨、天然石墨、石墨化碳纤维、石墨化中间相碳微球(graphitized mesocarbon microbeads)、无定形碳等。对于负极活性材料，可以使用能够与锂形成合金的金属或者金属与含碳材料的复合物。能够与锂形成合金的金属包括Al、Si、Sn、Ge、Pb、Zn、Ag、Bi、In、Mg、Ga、Cd、Ti等。也可以使用锂金属箔作为负极活性材料。
基于负极活性材料层的总重量，包含的负极活性材料的量可为1wt％至99wt％。根据一个实施例，基于负极活性材料层的总重量，包含的负极活性材料的量可为10wt％至98wt％。当负极活性材料的量不在这个范围内时，会劣化容量，或者会减少粘合剂的相对量，导致负极活性材料和集流体之间的附着变差。
可通过包括以下步骤的方法来制备负极，所述步骤包括：将负极活性材料、粘合剂以及导电剂(任选)混合以提供组成物(composition)；然后将该组成物涂敷在用于负极的集流体(如铜)上。负极的制造方法是公知的，因此，在本说明书中不对此进行详细的描述。
粘合剂的示例包括聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、二乙炔纤维素(diacetylenecellulose)、聚氯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone)、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride)、聚乙烯和聚丙烯，但是并不限于此。
除非引起任何化学变化，否则可以使用任何导电材料作为导电剂。导电剂的示例包括天然石墨、人造石墨、碳黑、乙炔黑、科琴黑(Ketjen black)、碳纤维、包含铜、镍、铝、银等的金属粉末或金属纤维、聚苯撑衍生物(polyphenylene derivative)或其组合。
溶剂可为N-甲基吡咯烷酮(N-methylpyrrolidone)，但是并不限于此。
集体流可为铜箔、镍箔、不锈钢箔、钛箔、泡沫镍(nickel foam)、泡沫铜(copper foam)、涂敷有导电金属的聚合物基底或其组合。
正极包括正极活性材料，正极活性材料包括能够可逆地嵌入并脱出锂的锂嵌入式化合物。正极活性材料包括复合氧化物，所述复合氧化物包括锂和从钴、锰、镍及它们的组合组成的组中选择的金属，并且正极活性材料的更具体的示例由下面的式4-28的化合物表示。
[化学式4]
LiaA1-bMbD2
其中，在式4中，0.95≤a≤1.1且0≤b≤0.5。
[化学式5]
LiaE1-bMbO2-cRc
其中，在式5中，0.95≤a≤1.1，0≤b≤0.5，且0≤c≤0.05。
[化学式6]
LiCo2-bO4-cRc
其中，在式6中，0≤b≤0.5且0≤c≤0.05。
[化学式7]
LiMn2-bO4-cRc
其中，在式7中，0≤b≤0.5且0≤c≤0.05。
[化学式8]
LiaNi1-b-cCobMcDα
其中，在式8中，0.95≤a≤1.1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，且0<α≤2。
[化学式9]
LiaNi1-b-cCobO2-αRα
其中，在式9中，0.95≤a≤1.1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<α<2。
[化学式10]
LiaNi1-b-cCobO2-αR2
其中，在式10中，0.95≤a≤1.1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<α<2。
[化学式11]
LiaNi1-b-cMnbMcDα
其中，在式11中，0.95≤a≤1.1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<α≤2。
[化学式12]
LiaNi1-b-cMnbO2-αRα
其中，在式12中，0.95≤a≤1.1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<α<2。
[化学式13]
LiaNi1-b-cMnbO2-αR2
其中，在式13中，0.95≤a≤1.1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<α<2。
[化学式14]
LiaNibEcGdO2
其中，在式14中，0.90≤a≤1.1，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5且0.001≤d≤0.1。
[化学式15]
LiaNibCocMndGeO2
其中，在式15中，0.90≤a≤1.1，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5，0≤d≤0.5且0.001≤e≤0.1。
[化学式16]
LiaNiGbO2
其中，在式16中，0.90≤a≤1.1且0.001≤b≤0.1。
[化学式17]
LiaCoGbO2
其中，在式17中，0.90≤a≤1.1且0.001≤b≤0.1。
[化学式18]
LiaMnGbO2
其中，在式18中，0.90≤a≤1.1且0.001≤b≤0.1。
[化学式19]
LiaMn2GbO4
其中，在式19中，0.90≤a≤1.1且0.001≤b≤0.1。
[化学式20]
QO2。
[化学式21]
QS2。
[化学式22]
LiQS2。
[化学式23]
V2O5。
[化学式24]
LiV2O5。
[化学式25]
LiTO2。
[化学式26]
LiNiVO4。
[化学式27]
Li3-fJ2(PO4)3(0≤f<3)。
[化学式28]
Li3-fFe2(PO4)3(0≤f≤2)。
在上述式4-28中，A从由Ni、Co、Mn及它们的组合组成的组中选择，M从由Al、Ni、Co、Mn、Cr、Fe、Mg、Sr、V、稀土元素及它们的组合组成的组中选择，D从由O、F、S、P及它们的组合组成的组中选择，E从由Co、Mn及它们的组合组成的组中选择，R从由F、S、P及它们的组合组成的组中选择，G从由Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr、V、镧系元素及它们的组合组成的组中选择，Q从由Ti、Mo、Mn及它们的组合组成的组中选择，T从由Cr、V、Fe、Sc、Y及它们的组合组成的组中选择，J从由V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu及它们的组合组成的组中选择。
正极活性材料可为从由元素硫(S8)和硫类化合物组成的组中选择的至少一种，所述硫类化合物如Li2Sn(n≥1)、溶解在阴极电解液中的Li2Sn(n≥1)、有机硫化合物、或碳硫聚合物((C2Sf)n：f＝2.5-50，n≥2)。
可通过如下的步骤制造正极：将混合在溶剂中的包含正极活性材料、粘合剂和导电剂(任选)的正极活性材料组合物涂敷在正极集流体(如铝)上。
可充电锂电池的电解液与上面描述的电解液相同。
由于电解液包括由式1表示的化合物，所以与有机溶剂相比，该电解液在高倍率放电的情况下更早地分解，从而在负极的表面上形成包含元素A和Si的SEI层。
SEI膜形成在负极的表面上，以防止负极直接接触电解液。因此，在负极表面上抑制了电解液的还原分解反应，从而减少了由于电解液的分解而产生的气体，同时防止了电解液的自劣化(self-deterioration)。减少了气体的产生，从而电池不变形并且电池的内压也没有增大。另外，由于电解液没有被劣化，所以电解液的量没有减少，并且充电反应和放电反应容易进行。因此，增大了充放电效率并提高了循环性能。
由于抑制了电解液和负极之间的反应，所以即使在高温下长时间保存电池单元，电解液也不被劣化。另外，充放电效率和循环性能也不被劣化。
SEI膜具有优良的锂离子传导率，且SEI膜的作用是在电解液和负极之间提供锂离子。因此，即使负极的表面覆盖有SEI层，它也不阻挡锂离子的供应。因此，容易执行充电和放电反应，以增大充放电效率并提高循环性能。另外，充电和放电容量没有被显著劣化，同时电池的内阻没有增大。
可充电锂电池通常包括正极、负极和电解液。如果需要，该电池还可包括分隔件。分隔件可包含在传统的锂二次电池中使用的任何材料。适用于分隔件的材料的非限制性示例包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯及它们的多层(如聚乙烯/聚丙烯双层的分隔件、聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯三层的分隔件和聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层的分隔件)。
下面的示例更详细地示出了本发明。然而，这些示例不应该在某种意义上被解释为限制本发明的范围。
(示例1-10)
将1M的LiPF6添加到其中以3/4/3的体积比混合了碳酸亚乙酯/碳酸乙甲酯/碳酸二甲酯(EC/EMC/DMC)的非水有机溶剂中，然后按如下面的表1所示将由式1表示的化合物添加到上面的所得物中，以提供电解液溶液。
TMSPi指的是三(三甲基甲硅烷基)亚磷酸酯，TMSB指的是三(三甲基甲硅烷基)硼酸酯。
(比较示例1)
根据与上述示例的过程相同的过程来制备电解液溶液，除了不添加由式1表示的化合物之外。
(比较示例2)
根据与示例1中的过程相同的过程来制备电解液溶液，除了使用5wt％的三(三甲基甲硅烷基)亚磷酸酯来代替示例1中的化合物之外。
(比较示例3)
根据与示例1中的过程相同的过程来制备电解液溶液，除了使用1wt％的TMSP(tris(trimethylsilyl)phosphate)来代替示例1中的化合物之外。
(比较示例4)
根据与示例1中的过程相同的过程来制备电解液溶液，除了使用2wt％的TMSP来代替示例1中的化合物之外。
表1
 
由式1表示的化合物 含量(wt％)
示例1 TMSPi 0.5
示例2 TMSPi 1
示例3 TMSPi 2
示例4 TMSPi 3
示例5 TMSPi 5
示例6 TMSB 1
示例7 TMSB 2
示例8 TMSB 3
示例9 TMSB 4
示例10 TMSB 5
可充电锂电池的生产
按92:4:4的重量比混合正极活性材料LiCoO2、粘合剂聚偏二氟乙烯(PVDF)和导电剂碳，然后将它们分散在N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone)中，以提供正极浆料。将提供的浆料以20μm的厚度涂敷在铝箔上，然后将所得物进行干燥、压制(compress)，从而提供正极。
按92:8的重量比混合负极活性材料结晶合成石墨(crystalline syntheticgraphite)和粘合剂PVDF，然后将它们分散在N-甲基-2-吡咯烷酮中，以提供负极浆料。将提供的浆料在铜箔上涂敷15μm厚，然后将其进行干燥、压制，以提供负极。
将25μm的聚乙烯材料插入在这些电极之间作为分隔件。将它们螺旋缠绕、压制然后放入30mm×48mm×6mm的棱柱罐中，然后分别将由示例1-10和比较示例1和2制备的电解液溶液放入其中，以提供18650扣式电池单元。
可充电锂电池单元的电阻的测量
1)AC阻抗(交流阻抗：ACI)的测量
将包括根据示例1-3、5-10和比较示例1的电解液的可充电锂电池单元在温度为-30℃、充电状态(SOC)为60％的情况下持续6个小时，然后在50mHz-100kHz下扫描同时被测量，从而确定AC阻抗。这里，AC电流的大小为10mV，电池单元的DC电势为3.74V。结果示出在图2和图3中。
图2是示出包括根据示例1-3和5以及比较示例1的电解液的电池单元的ACI的测量结果的曲线图，图3是示出包括根据示例6-10和比较示例1的电解液的电池单元的ACI的测量结果的曲线图。
参照图2和图3的曲线图，与X轴的交点为电池单元的Ohm电阻，上升和下降的曲线示出了由于形成在电极板的表面上的SEI而导致的电阻。即，曲线(curve)越小，由SEI引起的电阻越大。
如图2和图3所示，包括根据示例1-3和5的含有TMSPi的电解液的电池单元和包括根据示例6-10的含有TMSB的电解液的电池单元示出了SEI和优良的电荷转移电阻的降低。具体地讲，基于根据示例5的电解液的总重量在包含5wt％的TMPSi的电解液中，电阻降低的最多，基于根据示例8的电解液的总重量，在包含3wt％的TMSB的电解液中，电阻降低的最多。
2)DC内阻(DCIR)的测量
将包括根据示例1-3、5-10和比较示例1的电解液的可充电锂电池单元在温度为-30℃、SOC为60％的情况下持续6个小时，然后以5C的恒定放电电流(放电脉冲电流值：1A，脉冲时间：2秒)进行放电。每隔0.1秒测量电池电压。这里，电池的DC电势为3.74V，截止下限(cut-off lower limit)为2V。结果示出在图4和图5中。
图4是示出包括根据示例1-3和5以及比较示例1的电解液的电池单元的直流内阻(DCIR)的测量结果的曲线图，图5是示出包括根据示例6-10和比较示例1的电解液的电池单元的DCIR的测量结果的曲线图。
如图4和图5所示，包括根据示例1-3和5的含有TMSPi的电解液的电池单元和包括根据示例6-10的含有TMSB的电解液的电池单元降低了电压降，其可预见的结果为导致优良的输出密度。具体地讲，基于根据示例5或示例3的电解液的总重量包含5wt％或2wt％的TMSPi的电解液以及基于根据示例8的电解液的总重量包含3wt％的TMSB的电解液具有最佳的压降的效果。
可充电锂电池的低温功率(LT功率)的测量
将包括根据示例2、3、6和7以及比较示例1、3和4的电解液的可充电锂电池在-30℃下充电，以3.74V的初始电压及5C恒定电流放电2秒，然后基于低温放电测量LT功率。结果示出在下面的表2中。
可根据下面的方程1来计算LT功率。
[方程1]
P＝I×Vlim(Vocv-Vlim)/(Vocv-V2s)，
其中，P指的是低温功率，I指的是1A的电流，Vlim指的是截止电压中的下限2V，Vocv指的是在每个放电脉冲的初始点处电池单元的开路电压(3.74V)，V2s指的是在每个脉冲结束点的电池电压。
表2
 
LT功率(W/电池单元)
比较示例1 3.74
比较示例3 4.58
比较示例4 4.76
示例2 4.97
示例3 4.94
示例6 4.90
示例7 5.35
如表2所示，与根据比较示例1的不包含添加剂的可充电锂电池单元以及包括根据比较示例3和4的TMSP的可充电锂电池单元相比，包括根据示例2、3、6和7的化合物的可充电锂电池单元显示出有较大提高的输出特性。具体地讲，包括根据示例7的包含2wt％的TMSB的电解液的可充电锂电池单元的输出特性提高的最大。
包括根据示例4、8和比较示例1、2的电解液的可充电锂电池单元在-30℃以初始电压为3.74V和5C的恒定电流进行放电，并按照与上述相同的程序测量ACI和DCIR。结果示出在图6和图7中。
图6是示出包括根据示例4和8以及比较示例1和2的电解液的电池单元的LT ACI测量结果的曲线图，图7是示出包括根据示例4和8以及比较示例1和2的电解液的电池单元的LT DCIR测量结果的曲线图。
如图6和图7所示，与包括根据比较示例1的不包含添加剂的电解液的可充电锂电池单元相比，包括根据示例4和8的化合物的电解液的可充电锂电池单元的内阻降低，并且输出密度增大。
与包括根据比较示例2的TMSP的电解液的电池单元相比，包括根据比较示例4的TMSPi的电池单元示出了相对优良的内阻性能和输出特性，但是具有相对高的电阻和相对低的输出密度。另一方面，包括根据示例8的TMSB的电池单元的内阻性能和输出特性优于包括根据比较示例2的TMSP的电池单元的内阻性能和输出特性。
根据本发明的一个实施例的电解液在低温高倍率放电的情况下比有机溶剂更早地分解，因此能够在负极的表面上提供SEI层。因此，抑制了有机溶剂的分解。形成在负极表面上的SEI层有助于锂离子在负极表面上的嵌入，从而降低电池的内阻，以提高电池的电化学性能。包括该电解液的可充电锂电池具有优良的循环寿命特性、温度特性和高倍率放电性能以及充放电性能。
尽管已经结合目前被认为是实际可行的示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于公开的实施例，相反，本发明意图覆盖包括在权利要求的精神和范围内的各种修改和等价布置。

Claims (25)

1.一种用于可充电锂电池的电解液，包括：
由式1表示的化合物：
A[OSi(CmH2m+1)3]3                    (1)
其中，A是P，m是0到6范围内的整数；
锂盐；
非水有机溶剂。
2.根据权利要求1所述的电解液，其中，由式1表示的化合物包括从由三(三甲基甲硅烷基)亚磷酸酯、三(三乙基甲硅烷基)亚磷酸酯及它们的混合物组成的组中选择的至少一种。
3.根据权利要求1所述的电解液，其中，基于所述电解液的总重量，由式1表示的化合物的量为0.01wt％-10wt％。
4.根据权利要求1所述的电解液，锂盐包括从由LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiClO4、LiCF3SO3、LiC4F9SO3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、LiAlO4、LiAlCl4、LiN(CpF2p+1SO2)(CqF2q+1SO2)、LiCl、LiI及它们的组合组成的组中选择的至少一种，其中，p和q是自然数。
5.根据权利要求1所述的电解液，其中，锂盐的浓度为0.7M至2.0M。
6.根据权利要求1所述的电解液，其中，非水有机溶剂包括从由碳酸酯类溶剂、酯类溶剂、醚类溶剂、酮类溶剂及它们的混合物以及可选的芳烃类溶剂组成的组中选择的至少一种。
7.根据权利要求1所述的电解液，其中，非水有机溶剂包括由体积比为1∶1至1∶9的环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物构成的碳酸酯类溶剂。
8.根据权利要求7所述的电解液，其中，所述环状碳酸酯包括从由碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、γ-丁内酯及它们的混合物组成的组中选择的至少一种，所述链状碳酸酯包括从由碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸甲乙酯及它们的混合物组成的组中选择的至少一种。
9.根据权利要求7所述的电解液，其中，所述非水有机溶剂包括碳酸酯类溶剂和芳烃类溶剂。
10.根据权利要求9所述的电解液，其中，碳酸酯类溶剂和芳烃类溶剂的体积比为1∶1至30∶1。
11.根据权利要求9所述的电解液，其中，芳烃类溶剂用式2表示：
Figure FSB00000179019400021
其中，R1至R6独立地选自于由氢、卤素、C1至C10的烷基、卤代烷基及它们的组合组成的组。
12.一种可充电锂电池，包括：
正极，包含能够可逆地嵌入和脱出锂离子的正极活性材料；
负极，包含能够可逆地嵌入和脱出锂离子的负极活性材料；
电解液，包括：
由式1表示的化合物：
A[OSi(CmH2m+1)3]3            (1)
其中，A是P，m是0到6范围内的整数；
锂盐；
非水有机溶剂。
13.根据权利要求12所述的可充电锂电池，其中，由式1表示的化合物包括从由三(三甲基甲硅烷基)亚磷酸酯、三(三乙基甲硅烷基)亚磷酸酯及它们的混合物组成的组中选择的至少一种。
14.根据权利要求12所述的可充电锂电池，其中，基于所述电解液的总重量，由式1表示的化合物的量为0.01wt％-10wt％。
15.根据权利要求12所述的可充电锂电池，其中，锂盐包括从由LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiClO4、LiCF3SO3、LiC4F9SO3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、LiAlO4、LiAlCl4、LiN(CpF2p+1SO2)(CqF2q+1SO2)、LiCl、LiI及它们的组合物组成的组中选择的至少一种，其中，p和q是自然数。
16.根据权利要求12所述的可充电锂电池，其中，锂盐的浓度为0.7M至2.0M。
17.根据权利要求12所述的可充电锂电池，其中，非水有机溶剂包括从由碳酸酯类溶剂、酯类溶剂、醚类溶剂、酮类溶剂及它们的混合物以及可选的芳烃类溶剂组成的组中选择的至少一种。
18.根据权利要求12所述的可充电锂电池，其中，非水有机溶剂包括由体积比为1∶1至1∶9的环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物构成的碳酸酯类溶剂。
19.根据权利要求18所述的可充电锂电池，其中，所述环状碳酸酯包括从由碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、γ-丁内酯及它们的混合物组成的组中选择的至少一种，所述链状碳酸酯包括从由碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸甲乙酯及它们的混合物组成的组中选择的至少一种。
20.根据权利要求18所述的可充电锂电池，其中，所述非水有机溶剂包括碳酸酯类溶剂和芳烃类溶剂。
21.根据权利要求20所述的可充电锂电池，其中，碳酸酯类溶剂和芳烃类溶剂的体积比为1∶1至30∶1。
22.根据权利要求20所述的可充电锂电池，其中，芳烃类溶剂用式2表示：
Figure FSB00000179019400031
其中，R1至R6独立地选自于由氢、卤素、C1至C10的烷基、卤代烷基及它们的组合组成的组。
23.根据权利要求12所述的可充电锂电池，其中，所述负极活性材料为从由含碳材料、能够与锂形成合金的金属、金属和含碳材料的复合物及它们的混合物组成的组中选择的至少一种。
24.根据权利要求12所述的可充电锂电池，其中，所述正极活性材料从由式4-28表示的化合物组成的组中选择：
LiaA1-bMbD2                        (4)
其中，在式4中，0.95≤a≤1.1且0≤b≤0.5；
LiaE1-bMbO2-cRc                    (5)
其中，在式5中，0.95≤a≤1.1，0≤b≤0.5，且0≤c≤0.05；
LiCo2-bO4-cRc                                (6)
其中，在式6中，0≤b≤0.5且0≤c≤0.05；
LiMn2-bO4-cRc                                (7)
其中，在式7中，0≤b≤0.5且0≤c≤0.05；
LiaNi1-b-cCobMcDα                           (8)
其中，在式8中，0.95≤a≤1.1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，且0＜α≤2；
LiaNi1-b-cCobO2-αRα                        (9)
其中，在式9中，0.95≤a≤1.1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0＜α＜2；
LiaNi1-b-cCobO2-αR2                         (10)
其中，在式10中，0.95≤a≤1.1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0＜α＜2；
LiaNi1-b-cMnbMcDα                           (11)
其中，在式11中，0.95≤a≤1.1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0＜α≤2；
LiaNi1-b-cMnbO2-αRα                        (12)
其中，在式12中，0.95≤a≤1.1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0＜α＜2；
LiaNi1-b-cMnbO2-αR2                         (13)
其中，在式13中，0.95≤a≤1.1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0＜α＜2；
LiaNibEcGdO2                                 (14)
其中，在式14中，0.90≤a≤1.1，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5且0.001≤d≤0.1；
LiaNibCocMndGeO2                             (15)
其中，在式15中，0.90≤a≤1.1，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5，0≤d≤0.5且0.001≤e≤0.1；
LiaNiGbO2                                    (16)
其中，在式16中，0.90≤a≤1.1且0.001≤b≤0.1；
LiaCoGbO2                                    (17)
其中，在式17中，0.90≤a≤1.1且0.001≤b≤0.1；
LiaMnGbO2                                (18)
其中，在式18中，0.90≤a≤1.1且0.001≤b≤0.1；
LiaMn2GbO4                               (19)
其中，在式19中，0.90≤a≤1.1且0.001≤b≤0.1；
QO2；                                    (20)
QS2；                                    (21)
LiQS2；                                  (22)
V2O5；                                   (23)
LiV2O5；                                 (24)
LiTO2；                                  (25)
LiNiVO4；                                (26)
Li3-fJ2(PO4)3其中，0≤f＜3；             (27)
Li3-fFe2(PO4)3其中，0≤f≤2；            (28)
其中，在式4-28中，A从由Ni、Co、Mn及它们的组合组成的组中选择，M从由Al、Ni、Co、Mn、Cr、Fe、Mg、Sr、V、稀土元素及它们的组合组成的组中选择，D从由O、F、S、P及它们的组合组成的组中选择，E从由Co、Mn及它们的组合组成的组中选择，R从由F、S、P及它们的组合组成的组中选择，G从由Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr、V、镧系元素及它们的组合组成的组中选择，Q从由Ti、Mo、Mn及它们的组合组成的组中选择，T从由Cr、V、Fe、Sc、Y及它们的组合组成的组中选择，J从由V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu及它们的组合组成的组中选择。
25.根据权利要求12所述的可充电锂电池，其中，所述可充电锂电池为锂离子电池或锂聚合物电池。
CN2007101477605A 2006-11-20 2007-08-28 用于可充电锂电池的电解液和包括其的可充电锂电池 Active CN101188313B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060114607A KR100804696B1 (ko) 2006-11-20 2006-11-20 리튬 이차 전지용 전해질, 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR10-2006-0114607 2006-11-20
KR1020060114607 2006-11-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101188313A CN101188313A (zh) 2008-05-28
CN101188313B true CN101188313B (zh) 2010-12-29

Family

ID=38573419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101477605A Active CN101188313B (zh) 2006-11-20 2007-08-28 用于可充电锂电池的电解液和包括其的可充电锂电池

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7494746B2 (zh)
EP (1) EP1926172A1 (zh)
JP (1) JP2008130544A (zh)
KR (1) KR100804696B1 (zh)
CN (1) CN101188313B (zh)

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101318482B1 (ko) * 2008-08-06 2013-10-16 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 비수전해액, 리튬 이차전지 및 그 제조방법, 및 혼합형 비수전해액
WO2010053962A1 (en) * 2008-11-04 2010-05-14 California Institute Of Technology Hybrid electrochemical generator with a soluble anode
KR101065381B1 (ko) * 2009-01-22 2011-09-16 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR101147240B1 (ko) 2009-11-10 2012-05-21 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
KR101310730B1 (ko) 2010-01-15 2013-09-24 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 비수 전해액 및 이를 구비한 리튬 이차전지
WO2011125180A1 (ja) * 2010-04-06 2011-10-13 株式会社 東芝 非水電解質電池
WO2011145623A1 (ja) * 2010-05-21 2011-11-24 三井化学株式会社 シリルエステル基含有ホスホン酸誘導体を含有する非水電解液及びリチウム二次電池
JP5071747B2 (ja) * 2011-01-13 2012-11-14 横河電機株式会社 二次電池の検査装置、二次電池の検査方法、二次電池の製造方法
KR101223628B1 (ko) * 2011-05-13 2013-01-17 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
US8734668B2 (en) 2011-06-09 2014-05-27 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Materials for battery electrolytes and methods for use
US8703344B2 (en) 2011-06-09 2014-04-22 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Materials for battery electrolytes and methods for use
US8308971B1 (en) 2011-06-09 2012-11-13 Wildcat Discovery Technologies, Inc. Materials for battery electrolytes and methods for use
JP5850492B2 (ja) * 2011-10-13 2016-02-03 学校法人早稲田大学 電池システムおよび電池の評価方法
KR20130104088A (ko) * 2012-03-12 2013-09-25 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
EP2822082B1 (en) 2012-04-20 2017-12-20 LG Chem, Ltd. Electrolyte for secondary battery and lithium secondary battery including same
US9552901B2 (en) * 2012-08-17 2017-01-24 Envia Systems, Inc. Lithium ion batteries with high energy density, excellent cycling capability and low internal impedance
KR20140028592A (ko) * 2012-08-29 2014-03-10 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 비수 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN105659425B (zh) 2013-10-28 2018-05-25 株式会社Lg化学 锂二次电池
KR101557486B1 (ko) * 2014-03-04 2015-10-07 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 리튬 이차 전지
US9755235B2 (en) 2014-07-17 2017-09-05 Ada Technologies, Inc. Extreme long life, high energy density batteries and method of making and using the same
WO2016160703A1 (en) 2015-03-27 2016-10-06 Harrup Mason K All-inorganic solvents for electrolytes
CN104701571B (zh) * 2015-03-30 2018-04-10 中国科学院福建物质结构研究所 一种锂离子电池用耐高温耐高压电解液
WO2016209460A2 (en) 2015-05-21 2016-12-29 Ada Technologies, Inc. High energy density hybrid pseudocapacitors and method of making and using the same
US10692659B2 (en) 2015-07-31 2020-06-23 Ada Technologies, Inc. High energy and power electrochemical device and method of making and using same
CN106558728B (zh) * 2015-09-30 2019-04-19 比亚迪股份有限公司 一种锂离子电池非水电解液和锂离子电池
CN105655633A (zh) * 2016-03-30 2016-06-08 龙能科技（苏州）有限责任公司 一种适用于钛酸锂电池的锂离子电池电解液
CN105977534A (zh) * 2016-06-21 2016-09-28 上海交通大学 一种二次锂硫电池用功能电解液及其制备方法
CN113903997A (zh) * 2016-07-22 2022-01-07 大金工业株式会社 电解液、电化学器件、二次电池和组件
KR102209829B1 (ko) * 2016-07-25 2021-01-29 삼성에스디아이 주식회사 리튬 전지 전해질용 첨가제, 이를 포함하는 리튬 전지용 전해질 및 상기 전해질을 채용한 리튬 전지
US10707531B1 (en) 2016-09-27 2020-07-07 New Dominion Enterprises Inc. All-inorganic solvents for electrolytes
US11056719B2 (en) 2016-09-30 2021-07-06 Samsung Sdi Co., Ltd. Lithium secondary battery comprising electrolyte
US11038203B2 (en) 2016-09-30 2021-06-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Lithium secondary battery
US11056720B2 (en) 2016-09-30 2021-07-06 Samsung Sdi Co., Ltd. Lithium secondary battery comprising electrolyte
US10985404B2 (en) 2016-09-30 2021-04-20 Samsung Sdi Co., Ltd. Electrolyte for lithium secondary battery, and lithium secondary battery comprising electrolyte
US11038204B2 (en) 2016-09-30 2021-06-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Lithium secondary battery
KR102163999B1 (ko) * 2016-09-30 2020-10-12 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 전해질 및 이를 리튬 이차 전지
US11367900B2 (en) 2016-09-30 2022-06-21 Samsung Sdi Co., Ltd. Lithium secondary battery comprising electrolyte
US11024846B2 (en) 2017-03-23 2021-06-01 Ada Technologies, Inc. High energy/power density, long cycle life, safe lithium-ion battery capable of long-term deep discharge/storage near zero volt and method of making and using the same
KR20180129492A (ko) 2017-05-26 2018-12-05 삼성전자주식회사 포스파이트계 첨가제를 포함하는 리튬이차전지
US11374259B2 (en) 2017-06-30 2022-06-28 Daikin Industries, Ltd. Electrolytic solution, electrochemical device, secondary cell, and module
WO2019003780A1 (ja) 2017-06-30 2019-01-03 ダイキン工業株式会社 電解液、電気化学デバイス、二次電池及びモジュール
CN110945743B (zh) * 2017-07-28 2023-10-27 株式会社村田制作所 充电装置以及充电方法
KR102183661B1 (ko) * 2017-08-16 2020-11-26 주식회사 엘지화학 이차 전지용 전해질 및 이를 포함하는 이차 전지
KR102217107B1 (ko) * 2017-11-30 2021-02-18 주식회사 엘지화학 젤 폴리머 전해질용 조성물, 이로부터 제조되는 젤 폴리머 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR102152305B1 (ko) 2018-04-03 2020-09-04 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
PL3780231T3 (pl) * 2018-05-14 2023-02-06 Daikin Industries, Ltd. Elektrolit, urządzenie elektrochemiczne, litowo-jonowa bateria akumulatorowa oraz moduł
US11322778B2 (en) 2018-05-29 2022-05-03 Wildcat Discovery Technologies, Inc. High voltage electrolyte additives
IL260745A (en) * 2018-07-23 2019-01-31 Luski Shalom Electrolyte solutions for high voltage lithium-ion cells
US11961967B2 (en) * 2018-10-30 2024-04-16 Enevate Corporation Silicon-based energy storage devices with phosphorus containing electrolyte additives
CN113675475A (zh) * 2019-04-26 2021-11-19 宁德时代新能源科技股份有限公司 电解液及锂离子电池
US11424453B2 (en) 2019-09-18 2022-08-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable lithium battery
US11949069B2 (en) * 2020-10-02 2024-04-02 NOHMs Technologies, Inc. Lithium ion battery electrolyte additive

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1220029A (zh) * 1996-05-24 1999-06-16 斯里国际 不燃性/自熄性电池组电解质
CN1840550A (zh) * 2004-03-31 2006-10-04 索尼株式会社 用于电解质的组合物、高分子量电解质、及使用其的电池

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03236169A (ja) * 1990-02-13 1991-10-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 化学電池
US5494762A (en) * 1992-01-16 1996-02-27 Nippondenso Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte lithium secondary cell
US6350546B1 (en) 1998-01-20 2002-02-26 Wilson Greatbatch Ltd. Sulfate additives for nonaqueous electrolyte rechargeable cells
JP2001057237A (ja) * 1999-08-19 2001-02-27 Mitsui Chemicals Inc リチウム二次電池用非水電解液およびそれを用いたリチウム二次電池
JP2001256997A (ja) * 2000-03-13 2001-09-21 Sanyo Electric Co Ltd リチウム二次電池
JP2001283908A (ja) 2000-04-04 2001-10-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解質電池および非水電解液
US6939647B1 (en) 2001-02-13 2005-09-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Non-aqueous electrolyte solutions and non-aqueous electrolyte cells comprising the same
JP2004014351A (ja) 2002-06-07 2004-01-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解質二次電池
KR100490626B1 (ko) * 2002-12-27 2005-05-17 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR100478997B1 (ko) * 2003-02-13 2005-03-31 제일모직주식회사 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 그의 제조방법 및 그를이용하여 제조된 리튬 이차 전지
JP4219187B2 (ja) * 2003-02-27 2009-02-04 三洋電機株式会社 非水系リチウム二次電池
KR20050063915A (ko) * 2003-12-23 2005-06-29 제일모직주식회사 2차 전지용 비수 전해액 및 이를 포함한 2차 전지
KR100585947B1 (ko) * 2003-12-30 2006-06-01 제일모직주식회사 전지용 비수전해액
JP2006024440A (ja) 2004-07-08 2006-01-26 Daiso Co Ltd 架橋高分子電解質を用いた電池
KR100597786B1 (ko) * 2004-07-21 2006-07-06 한국전기연구원 리튬 2차전지용 음극 활물질 및 그 제조방법
US8273484B2 (en) 2005-05-26 2012-09-25 Novolyte Technologies, Inc. Nitrogen silylated compounds as additives in non-aqueous solutions for electrochemical cells
KR100745732B1 (ko) 2005-06-14 2007-08-02 삼성에스디아이 주식회사 유기 전해액 및 이를 채용한 리튬 전지
KR100803190B1 (ko) 2005-06-14 2008-02-14 삼성에스디아이 주식회사 유기 전해액 및 이를 채용한 리튬 전지
JP4984022B2 (ja) * 2005-10-28 2012-07-25 ソニー株式会社 二次電池

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1220029A (zh) * 1996-05-24 1999-06-16 斯里国际 不燃性/自熄性电池组电解质
CN1840550A (zh) * 2004-03-31 2006-10-04 索尼株式会社 用于电解质的组合物、高分子量电解质、及使用其的电池

Also Published As

Publication number Publication date
US7494746B2 (en) 2009-02-24
JP2008130544A (ja) 2008-06-05
CN101188313A (zh) 2008-05-28
KR100804696B1 (ko) 2008-02-18
US20080118843A1 (en) 2008-05-22
EP1926172A1 (en) 2008-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101188313B (zh) 用于可充电锂电池的电解液和包括其的可充电锂电池
US8313866B2 (en) Non-aqueous electrolytes and electrochemical devices including the same
US8764853B2 (en) Non-aqueous electrolytic solutions and electrochemical cells comprising the same
KR101075319B1 (ko) 리튬이온 이차전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬이온이차전지
US9088036B2 (en) Rechargeable lithium battery
US9748574B2 (en) Anode and secondary battery
KR100863887B1 (ko) 리튬이온전지용 유기전해액 및 이를 포함하는 리튬이온전지
US20090155697A1 (en) Electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
KR100767427B1 (ko) 리튬 2차전지용 비수성 전해액 및 이를 포함하는 리튬2차전지
JP2002198092A (ja) 非水性電解液再充電可能な電池のホスフェート添加剤
KR100984134B1 (ko) 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20080062671A (ko) 리튬 2차전지용 비수성 전해액 및 이를 포함하는 리튬2차전지
KR20080110160A (ko) 비수전해액 첨가제 및 이를 이용한 이차 전지
US7306880B2 (en) Electrolyte for a lithium ion battery and a lithium ion battery comprising the same
JP2001057234A (ja) 非水電解液および非水電解液二次電池
KR20120132811A (ko) 디플루오로 인산염을 포함하는 전지용 비수 전해액
JP2001057235A (ja) 非水電解液および非水電解液二次電池
KR102488633B1 (ko) 이차전지용 전해액 첨가제, 이를 포함하는 리튬 이차전지용 비수 전해액, 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR20080061866A (ko) 리튬 2차전지용 비수성 전해액 및 이를 포함하는 리튬2차전지
KR100864318B1 (ko) 리튬 2차전지용 비수성 전해액 및 이를 포함하는 리튬2차전지
CN114447434A (zh) 用于锂二次电池的电解液及包括其的锂二次电池
KR101433662B1 (ko) 이차전지용 전해액과 이를 함유하는 이차전지
JP3963611B2 (ja) 非水電解液およびそれを用いた二次電池
KR100845047B1 (ko) 리튬 2차전지용 비수성 전해액 및 이를 포함하는 리튬2차전지
KR20080067050A (ko) 리튬 2차전지용 비수성 전해액 및 이를 포함하는 리튬2차전지

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant