CN107394268B - 锂二次电池电解液及其锂二次电池 - Google Patents

锂二次电池电解液及其锂二次电池 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种锂二次电池电解液及其锂二次电池，锂二次电池电解液包括有机溶剂、导电锂盐和添加剂，所述添加剂为含氮的硅氧化合物，所述含氮的硅氧化合物具有如下式I结构：其中，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7分别独立地选自甲基或乙基；0≤a≤1。上述电解液通过添加含氮的硅氧化合物，能够使电解液中的HF的含量减少，减少HF对正极材料的腐蚀，提高电解液的热稳定性；改善电解液在高压下的循环性能，提高锂二次电池的使用寿命，同时可以抑制电池高温存储胀气。

Description

锂二次电池电解液及其锂二次电池
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种锂二次电池电解液及其含有该电解液的锂二次电池。
背景技术
在现有的商业化二次电池中，锂二次电池由于比能量高、工作电压高、工作温度范围宽和循环性能好，已广泛应用于军事和民用小型电器中，如移动电话、便携式计算机、摄影机，甚至用于电动汽车和混合电动汽车。然而，随着电子产品和电动汽车的快速发展，对锂二次电池的续航能力提出了更高的要求。为了提供更高的锂二次电池的能量密度，一个有效的方式是提高锂二次电池的电压。
但是，在高压下，锂二次电池正极材料中的各种过渡金属元素处于较高的氧化态，具有较高的氧化活性，一方面使得电解液在正极侧极易氧化而产生大量的气体物质，进而导致电池胀气；另一方面，高价氧化态的过渡金属由于具有较小的离子半径，极易从正极本体相中溶出，经电解液相沉积到负极侧而破坏负极表面的固体电解质界面保护膜(俗称SEI膜)，进而导致电池容量急剧衰减。在高温下，以LiPF6为电解质的锂二次电池电解液，由于痕量水的存在很容易分解产生出多种质子酸(如HF)和路易斯酸(如PF5)，从而加速催化电解液成分的氧化分解和过渡金属元素的溶解迁移。
因此，确有必要开发一种在高电压下仍能使锂离子电池保持优异的循环性能的电解液。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种锂二次电池电解液。
具体的技术方案如下：
一种锂二次电池电解液，包括有机溶剂、导电锂盐和添加剂，所述添加剂为含氮的硅氧化合物，所述含氮的硅氧化合物具有如下式I结构：
其中，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7分别独立地选自甲基或乙基；0≤a≤1。
在其中一些实施例中，所述含氮的硅氧化合物选自双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)胺(1)、双(3-(三乙氧基硅烷基)丙基)胺(2)、双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)-N-甲胺(3)、双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)乙二胺(4)或双(3-(三乙氧基硅烷基)丙基)乙二胺(5)中的至少一种。结构式如下：
在其中一些实施例中，所述含氮的硅氧化合物的用量占锂二次电池电解液总质量的0.01-10.00％。
在其中一些实施例中，所述导电锂盐为六氟磷酸锂或双氟磺酰亚胺锂中的至少一种；所述导电锂盐占锂二次电池电解液总质量的8.00-16.00％。
在其中一些实施例中，所述有机溶剂由环状溶剂和线型溶剂组成，所述环状溶剂与所述线型溶剂的质量比为(1～2):3。
所述有机溶剂的用量占锂二次电池电解液总质量的74.00-91.99％
在其中一些实施例中，所述环状溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、γ-丁内酯和γ-戊內酯中的一种或几种。
在其中一些实施例中，所述线型溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、乙酸乙酯、碳酸甲丙酯、丙酸丙酯中的一种或几种。
本发明的另一目的是提供一种锂二次电池。
一种锂二次电池，包含上述锂二次电池电解液(还包含正极活性材料的正极片、含有负极活性材料的负极片以及隔膜)。
在上述锂二次电池中所述正极活性材料是指含锂过渡金属化合物，所述的含锂过渡金属化合物为Li1+a(NixCoyM1-x-y)O2、Li(NipMnqCo2-p-q)O4、LiMh(PO4)m的至少一种，其中0≤a≤0.3，0≤x≤1，0≤y≤1，0＜x+y≤1，0≤p≤2，0≤q≤2，0＜p+q≤2，M为Fe、Ni、Co、Mn、Al或V，0＜h＜5，0＜m＜5；所述负极活性材料包括锂金属、锂合金、碳材料、硅基材料和锡基材料中的至少一种。
上述锂二次电池电解液具有如下优点及有益效果：
(1)上述电解液通过添加含氮的硅氧化合物，能够使电解液中的HF的含量减少，减少HF对正极材料的腐蚀，提高电解液的热稳定性；
(2)上述电解液通过添加含氮的硅氧化合物，改善电解液在高压下的循环性能，提高锂二次电池的使用寿命，同时可以抑制电池高温存储胀气。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的91.99％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线型溶剂(碳酸甲乙酯)组成，碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:2。所述六氟磷酸锂占锂二次电池电解液总质量的8.00％。所述电解液添加剂为双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)胺，用量0.01％。将本实施例的电解液用于LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/石墨软包电池。
实施例2
本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的85.00％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线型溶剂(碳酸甲乙酯)组成，碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:2。所述六氟磷酸锂占锂二次电池电解液总质量的12.00％。所述电解液添加剂为双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)胺，用量3.00％。将本实施例的电解液用LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/石墨软包电池。
实施例3
本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的82.00％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线型溶剂(碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯)组成，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯的质量比为1:1:1。所述六氟磷酸锂占锂二次电池电解液总质量的8.00％。所述电解液添加剂为双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)胺，用量10.00％。将本实施例的电解液用LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/石墨软包电池。
实施例4
本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的91.00％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线型溶剂(碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯)组成，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量比为1:1:1。所述六氟磷酸锂占锂二次电池电解液总质量的8.00％。所述电解液添加剂为双(3-(三乙氧基硅烷基)丙基)胺，用量1.00％。将本实施例的电解液用LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/硅碳复合软包电池。
实施例5
本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的85.00％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线型溶剂(碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯)组成，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量比为3:5:2。所述六氟磷酸锂占锂二次电池电解液总质量的12.00％。所述电解液添加剂为双(3-(三乙氧基硅烷基)丙基)胺，用量3.00％。将本实施例的电解液用LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/石墨软包电池。
实施例6
本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的81.00％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线型溶剂(碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯)组成，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量比为3:5:2。所述六氟磷酸锂占锂二次电池电解液总质量的14.00％。所述电解液添加剂为双(3-(三乙氧基硅烷基)丙基)胺，用量5.00％。将本实施例的电解液用LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/石墨软包电池。
实施例7
本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的84.00％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线型溶剂(碳酸甲乙酯)组成，碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:2。所述六氟磷酸锂占锂二次电池电解液总质量的16.00％。所述电解液添加剂为双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)-N-甲胺，用量2.00％。将本实施例的电解液用LiCoO2/石墨软包电池。
实施例8
本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的85.00％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线型溶剂(碳酸甲乙酯)组成，碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:2。所述六氟磷酸锂占锂二次电池电解液总质量的12.00％。所述电解液添加剂为双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)-N-甲胺，用量3.00％。将本实施例的电解液用LiCoO2/石墨软包电池。
实施例9
本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的74.00％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线型溶剂(碳酸甲乙酯)组成，碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:2。所述六氟磷酸锂占锂二次电池电解液总质量的16.00％。所述电解液添加剂为双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)-N-甲胺，用量10.00％。将本实施例的电解液用LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2/石墨软包电池。
实施例10
本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的83.99％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线型溶剂(碳酸甲乙酯)组成，碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:2。所述六氟磷酸锂占锂二次电池电解液总质量的16.00％。所述电解液添加剂为双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)乙二胺，用量0.01％。将本实施例的电解液用LiCoO2/石墨软包电池。
实施例11
本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的87.00％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线型溶剂(碳酸甲乙酯)组成，碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:2。所述六氟磷酸锂占锂二次电池电解液总质量的8.00％。所述电解液添加剂为双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)乙二胺，用量5.00％。将本实施例的电解液用LiCoO2/石墨软包电池。
实施例12
本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的82.00％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线型溶剂(碳酸甲乙酯)组成，碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:2。所述六氟磷酸锂占锂二次电池电解液总质量的12.00％。所述电解液添加剂为双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)乙二胺，用量6.00％。将本实施例的电解液用LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨软包电池。
实施例13
本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的91.00％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线型溶剂(碳酸甲乙酯)组成，碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:2。所述六氟磷酸锂占锂二次电池电解液总质量的8.00％。所述电解液添加剂为双(3-(三乙氧基硅烷基)丙基)乙二胺，用量1.00％。将本实施例的电解液用LiNi0.3Co0.3Mn0.3O2/石墨软包电池。
实施例14
本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的89.00％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线型溶剂(碳酸甲乙酯)组成，碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:2。所述六氟磷酸锂占锂二次电池电解液总质量的8.00％。所述电解液添加剂为双(3-(三乙氧基硅烷基)丙基)乙二胺，用量3.00％。将本实施例的电解液用LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/石墨软包电池。
实施例15
本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的83.00％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线型溶剂(碳酸甲乙酯)组成，碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:2。所述六氟磷酸锂占锂二次电池电解液总质量的12.00％。所述电解液添加剂为双(3-(三乙氧基硅烷基)丙基)乙二胺，用量5.00％。将本实施例的电解液用LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨软包电池。
实施例16
本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的89.00％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线型溶剂(碳酸甲乙酯)组成，碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:2。所述导电锂盐为双氟磺酰亚胺锂，占锂二次电池电解液总质量的9.00％。所述电解液添加剂为双(3-(三乙氧基硅烷基)丙基)乙二胺，用量2.00％。将本实施例的电解液用LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/石墨软包电池。
对比例1
本对比例的电解液的制备方法与实施例1相同，所不同的是，不使用双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)胺化合物，将此电解液按照与实施例1相同的方法应用于电池中测试其性能。
对比例2
本对比例的电解液的制备方法与实施例2相同，所不同的是，不使用双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)胺化合物，将此电解液按照与实施例2相同的方法应用于电池中测试其性能。
对比例3
本对比例的电解液的制备方法与实施例3相同，所不同的是，不使用双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)胺化合物，将此电解液按照与实施例3相同的方法应用于电池中测试其性能。
对比例4
本对比例的电解液的制备方法与实施例4相同，所不同的是，不使用双(3-(三乙氧基硅烷基)丙基)胺化合物，将此电解液按照与实施例4相同的方法应用于电池中测试其性能。
对比例5
本对比例的电解液的制备方法与实施例5相同，所不同的是，不使用双(3-(三乙氧基硅烷基)丙基)胺化合物，将此电解液按照与实施例5相同的方法应用于电池中测试其性能。
对比例6
本对比例的电解液的制备方法与实施例6相同，所不同的是，不使用双(3-(三乙氧基硅烷基)丙基)胺化合物，将此电解液按照与实施例6相同的方法应用于电池中测试其性能。
对比例7
本对比例的电解液的制备方法与实施例7相同，所不同的是，不使用双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)-N-甲胺化合物，将此电解液按照与实施例7相同的方法应用于电池中测试其性能。
对比例8
本对比例的电解液的制备方法与实施例8相同，所不同的是，不使用双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)-N-甲胺化合物，将此电解液按照与实施例8相同的方法应用于电池中测试其性能。
对比例9
本对比例的电解液的制备方法与实施例9相同，所不同的是，不使用双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)-N-甲胺化合物，将此电解液按照与实施例9相同的方法应用于电池中测试其性能。
对比例10
本对比例的电解液的制备方法与实施例10相同，所不同的是，不使用双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)乙二胺化合物，将此电解液按照与实施例10相同的方法应用于电池中测试其性能。
对比例11
本对比例的电解液的制备方法与实施例11相同，所不同的是，不使用双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)乙二胺化合物，将此电解液按照与实施例11相同的方法应用于电池中测试其性能。
对比例12
本对比例的电解液的制备方法与实施例12相同，所不同的是，不使用双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)乙二胺化合物，将此电解液按照与实施例12相同的方法应用于电池中测试其性能。
对比例13
本对比例的电解液的制备方法与实施例13相同，所不同的是，不使用双(3-(三乙氧基硅烷基)丙基)乙二胺化合物，将此电解液按照与实施例13相同的方法应用于电池中测试其性能。
对比例14
本对比例的电解液的制备方法与实施例14相同，所不同的是，不使用双(3-(三乙氧基硅烷基)丙基)乙二胺化合物，将此电解液按照与实施例14相同的方法应用于电池中测试其性能。
对比例15
本对比例的电解液的制备方法与实施例15相同，所不同的是，不使用双(3-(三乙氧基硅烷基)丙基)乙二胺化合物，将此电解液按照与实施例15相同的方法应用于电池中测试其性能。
对比例16
本对比例的电解液的制备方法与实施例16相同，所不同的是，不使用双(3-(三乙氧基硅烷基)丙基)乙二胺化合物，将此电解液按照与实施例16相同的方法应用于电池中测试其性能。
实施例和对比例的应用实验：
电解液存储酸度测试：将上述实施例1～16和对比例1～16制备的锂二次电池电解液分别装到铝瓶中密封，铝瓶用铝塑膜抽真空封装，同时置于设定温度为55℃的恒温箱中储存，分别在储存前、储存2天、4天、6天后取样测试电解液酸度。酸度测试采用电位滴定法，以HF计，酸度单位为ppm，检测结果如表1所示。
充放电测试条件：为了测量使用本发明制得的电解液的电池充放电性能，进行以下操作：按照常规方法制备正负极片，使用各实施例制备得到电解液在手套箱中注液使用上述极片制备053048型软包电池，用新威(BS-9300R型)电池测试系统对制备的053048型电池进行充放电测试，同时与对应的对比例电解液制备的电池进行比较。电池置于常温以3.0～4.4V 1C倍率下充放电循环和置于55℃满电存储。膨胀率计算方式为下式：
其中，T为高温存储后的电池厚度，T0为高温存储前的电池厚度。锂二次电池测试部分结果参见表2。
表1实施例和对比例的电解液高温存储前、3天和6天后酸度测试结果：
表2实施例和对比例的充放电循环和高温存储后测试结果：
由表1可以看出：实施例1～16相对于对比例1～16，向电解液中添加本发明中的任意一种含氮的硅氧化合物，都可以显著抑制电解液在55℃环境储存过程中的酸度上升，明显改善了电解液的热稳定性
由表2可以看出，添加剂对锂二次电池常温循环的容量保持率和高温满电存储的膨胀率有明显的有利效果，本发明采用含氮的硅氧化合物添加到电解液中具有突出的优势，主要表现在提升电池的循环容量保持率和降低高温下满电存储的电池膨胀率。实施例1-16明显优于其对比例。
因此应用本发明电解液的电池具有极高的安全性能和耐用性能，具有极高的市场价值和社会效益。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种锂二次电池电解液，其特征在于，包括有机溶剂、导电锂盐和添加剂，所述添加剂为含氮的硅氧化合物，所述含氮的硅氧化合物具有如下式I结构：
其中，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7分别独立地选自甲基或乙基；0≤a≤1。
2.根据权利要求1所述的锂二次电池电解液，其特征在于，所述含氮的硅氧化合物选自双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)胺、双(3-(三乙氧基硅烷基)丙基)胺、双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)-N-甲胺、双(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)乙二胺或双(3-(三乙氧基硅烷基)丙基)乙二胺中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的锂二次电池电解液，其特征在于，所述含氮的硅氧化合物的用量占锂二次电池电解液总质量的0.01-10.00％。
4.根据权利要求1或2所述的锂二次电池电解液，其特征在于，所述导电锂盐为六氟磷酸锂或双氟磺酰亚胺锂中的至少一种；所述导电锂盐占锂二次电池电解液总质量的8.00-16.00％。
5.根据权利要求1或2所述的锂二次电池电解液，其特征在于，所述有机溶剂由环状溶剂和线型溶剂组成，所述环状溶剂与所述线型溶剂的质量比为(1～2):3。
6.根据权利要求5所述的锂二次电池电解液，其特征在于，所述环状溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、γ-丁内酯和γ-戊內酯中的一种或几种。
7.根据权利要求5所述的锂二次电池电解液，其特征在于，所述线型溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、乙酸乙酯、碳酸甲丙酯和丙酸丙酯中的一种或几种。
8.一种锂二次电池，其特征在于，包含权利要求1-7任一项所述的锂二次电池电解液。
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EP4099467A4 (en) * 2020-01-30 2024-01-03 Panasonic Ip Man Co Ltd ADDITIVE FOR NON-AQUEOUS ELECTROLYTE SOLUTIONS, CONTAINING THIS NON-AQUEOUS ELECTROLYTE SOLUTION AND NON-AQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY BATTERY

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109088102A (zh) * 2018-09-25 2018-12-25 桑德集团有限公司 一种锂电池电解液及包含该电解液的电池
CN110224175B (zh) * 2019-04-23 2021-05-25 珠海市赛纬电子材料股份有限公司 一种锂离子电池非水电解液及包含该电解液的锂离子电池
CN114039090A (zh) * 2021-10-29 2022-02-11 北京理工大学 一种锂电池电解液和锂电池

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1187244A2 (de) * 2000-09-07 2002-03-13 MERCK PATENT GmbH Organische Amine als Additive in elektrochemischen Zellen
CN104025353A (zh) * 2011-10-04 2014-09-03 旭化成株式会社 用于电池组电解质的材料及使用方法
CN102437372B (zh) * 2011-11-22 2014-04-16 华为技术有限公司 锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池
CN103094614B (zh) * 2013-01-22 2015-07-22 华为技术有限公司 一种锂离子电池电解液及含该电解液的锂离子电池
CN106299324A (zh) * 2016-10-17 2017-01-04 广州天赐高新材料股份有限公司 一种用于高容量锂离子电池的电解液、制备方法及锂离子电池

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4099467A4 (en) * 2020-01-30 2024-01-03 Panasonic Ip Man Co Ltd ADDITIVE FOR NON-AQUEOUS ELECTROLYTE SOLUTIONS, CONTAINING THIS NON-AQUEOUS ELECTROLYTE SOLUTION AND NON-AQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY BATTERY

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