CN112086684B - 含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂、电解液及其电池 - Google Patents
含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂、电解液及其电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112086684B CN112086684B CN202010974799.XA CN202010974799A CN112086684B CN 112086684 B CN112086684 B CN 112086684B CN 202010974799 A CN202010974799 A CN 202010974799A CN 112086684 B CN112086684 B CN 112086684B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cesium
- ion battery
- lithium ion
- lithium
- containing high
- 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
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
- 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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
-
- 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
- H01M2300/0088—Composites
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明公开了一种含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂、电解液及其电池,本发明提供的含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂由铯化合物、硅基磷酸酯和含磷锂盐复合而成。通过铯化合物、硅基磷酸酯和含磷锂盐的协同作用,改变正负极界面成分,在正负极界面上形成可在高电压稳定存在的复合界面膜,该复合界面膜能有效的改善高电压电池的界面特性,降低电解液的副反应,提高锂离子电池的电化学性能。而且具有添加量小、成本低和合成简单等优点,易于实现,利于广泛推广应用。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域,具体涉及一种含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂、电解液及其电池。
背景技术
锂离子电池具有高比能量、高比功率、高转换率、长寿命、无污染等优点,得到了快速普及,其应用逐步从便携式电子产品和通讯工具转向动力型电源领域,锂电池行业具备良好发展态势,2019年锂离子电池的产能已达到了198GWh,预计到2030年,产能将达到3392GWh,增长近17倍。
然而随着科学技术和应用领域的拓展,对锂离子电池的能量密度和循环性能提出了更高的要求,提高材料的工作电压或是开发高电压的正极材料可以提高锂离子电池的能量密度,因此发展高电压电池以提高能量密度势在必行。
然而在高电压下,正极材料界面会和电解液发生副反应,而电解液的分解产物会在正负极表面形成较厚的介质层,导致电池阻抗的增加,引起电池循环性能恶化。然而大部分的添加剂在高电压下氧化分解的较为严重,引起电池性能恶化、甚至无法循环。
申请号为201810874188.0,专利名称为长寿命锂离子动力电池用功能型电解液及其制备方法,通过在电解液中添加复合添加剂,如:碳酸亚乙烯酯VC等,再加入铯离子提高电池的循环寿命,然而在高电压下碳酸亚乙烯酯VC会存在大量的分解,恶化电池的性能,此外很多含铯化合物在高电压下会加重副反应,导致效率下降,尤其在全电池中,循环性能恶化,高电压兼容性差。
申请号201610896487.5,专利名称为铷铯化合物的新用途、高电压电解液添加剂、高电压电解液及锂离子电池,通过在电解液中添加铷铯化合物添加剂,提高电池的倍率性能,提高三元和高电压镍锰酸锂半电池的倍率性能,然而单一的含铯化合物添加剂在高电压下存在分解,无法在正负极界面上形成稳定的界面膜,会导致效率下降,此外虽然含铯添加剂可以提高半电池的倍率性能和循环性能,但在全电池中,对石墨负极存在破坏,引起全电池的倍率性能和循环性能恶化。
为此,研发一种能在高电压下复合添加剂发生氧化还原反应,在正负极的界面上形成稳定的界面膜,有效的降低副反应,提高电池的电化学性能,改善电池循环性能的添加剂、电解液及其电池为当世之所需。
发明内容
针对上述的不足,本发明目的之一在于,提供一种含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂,该含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂能改变正负极界面成分,形成可在高电压稳定存在的复合界面膜,降低电解液的副反应,提高电池效率和循环性能。
本发明目的之二在于,提供一种含有上述含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂的含铯高电压锂离子电池电解液。
本发明目的之三在于,提供一种含有上述含铯高电压锂离子电池电解液的高电压锂离子电池。
为实现上述目的,本发明所提供的技术方案是:
一种含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂,其由铯化合物、硅基磷酸酯和含磷锂盐复合而成。
作为本发明的一种优选方案,所述铯化合物选自乙酸铯、三氟乙酸铯、叠氮化铯、氟铝酸铯、甲酸铯、甲磺酸铯、二乙酸铯、乙酰丙酮铯、丙酸铯、三[N,N-双(三甲基硅烷)胺]铯、铯硫氰酸盐、新戊酸铯、六氟磷酸铯、双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺铯、草酸铯、甲醇铯、丙烯酸铯、硝酸铯、十二氢十二硼酸铯、四氟硼酸铯和铯十三氟庚酸盐中的一种或多种。
作为本发明的一种优选方案,所述硅基磷酸酯选自三(三甲基硅烷)亚磷酸酯、三(三甲基硅烷)磷酸酯、双(三甲基硅基)亚磷酸盐、双(三甲基甲硅烷基)三氟磷酸乙酰酯、(2-三甲基甲硅烷基氧基羰基乙基)磷酸二甲酯、二[2-(三甲基硅烷基)乙基]二异丙基氨基磷酸酯、三(叔丁基二甲硅烷基)亚磷酸盐、三甲基硅烷二乙基磷酰乙酸酯、双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯、二乙基三甲基硅基亚磷酸酯、三甲基甲硅烷基聚磷酸、三甲基硅基二氢化磷酸酯、单(三甲硅基)亚磷酸酯、双三甲基硅基磷酸氢酯、双(三甲基硅基)三丁基锡磷酸盐、三甲基硅多磷酸盐和三(叔丁基二甲硅烷基)亚磷酸盐中的一种或多种。
作为本发明的一种优选方案,所述含磷锂盐选自二氟磷酸锂、二氟二草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、氨基甲酰磷酸二锂盐、乙酰磷酸锂盐、乙酰磷酸锂钾盐的一种或多种。
一种含铯高电压锂离子电池电解液,其包括锂盐、有机溶剂和所述的含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂。
作为本发明的一种优选方案,所述含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂中的铯化合物的添加比例为所述含铯高电压锂离子电池电解液的质量百分比为0.05-3%。
作为本发明的一种优选方案,所述含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂中的硅基磷酸酯的添加比例为所述含铯高电压锂离子电池电解液的质量百分比为0.1-3%。
作为本发明的一种优选方案,所述含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂中的含磷锂盐的添加比例为所述含铯高电压锂离子电池电解液的质量百分比为0.1-3%。
作为本发明的一种优选方案,所述有机溶剂选自碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、二氧戊烷、1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、γ-丁内酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、二甲基亚砜、环丁砜中的一种或几种按任意比例混合的混合溶剂。
作为本发明的一种优选方案,所述锂盐为四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂、三氟甲基磺酸锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂、双草酸硼酸锂或二氟草酸硼酸锂,所述锂盐在所述含铯高电压锂离子电池电解液中的摩尔浓度范围为0.5~3mol/L。
一种高电压锂离子电池,其包括正极、负极、隔膜和所述的含铯高电压锂离子电池电解液。所述高电压锂离子电池的充电截止电压为4.5~5V。
本发明的有益效果为:本发明提供的含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂由铯化合物、硅基磷酸酯和含磷锂盐复合而成,通过铯化合物、硅基磷酸酯和含磷锂盐的协同作用,改变正负极界面成分,在正负极界面上形成可在高电压稳定存在的复合界面膜,该复合界面膜能有效的改善高电压电池的界面特性,降低电解液的副反应,提高锂离子电池的电化学性能。而且具有添加量小、成本低和合成简单等优点,易于实现,利于广泛推广应用。
下面结合实施例和说明书附图,对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为实施例1的充放电曲线图。
图2为实施例1、对比例1和对比例2的循环曲线图。
图3为对比例15的充放电曲线图。
具体实施方式
实施例1:
含铯高电压锂离子电池电解液的制备:
在充满氩气的手套箱中,将碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯以1:1质量比混合均匀,在混合溶液中加入质量分数为0.05%的乙酸铯、1%三(三甲基硅烷)亚磷酸酯和2%二氟磷酸锂,再缓慢加入锂盐LiPF6,搅拌至其完全溶解,得到含铯高电压锂离子电池电解液A1。
高电压锂离子电池的制备:
将LiNi0.5Mn1.5O4(LNMO)作为正极活性材料,炭黑作为导电添加剂,以羧甲基纤维素(CMC)、苯乙烯与丁二烯的共聚物(SBR)为粘结剂,按照质量比为92:5:1:2在水中混合均匀后,涂覆铝箔集流体上,烘干、冷压后裁剪成直径为φ14mm的圆片,置于手套箱中。将石墨作为负极活性材料,炭黑作为导电添加剂,以羧甲基纤维素(CMC)、苯乙烯与丁二烯的共聚物(SBR)为粘结剂,按照质量比为93:2:2:3在水中混合均匀后,涂覆铜箔集流体上,烘干、冷压后裁剪成直径为φ15mm的圆片,置于手套箱中。以聚乙烯(PE)为基膜(12μm)并在基膜双面上涂覆纳米氧化铝涂层(2μm)作为隔膜。正极极片、隔膜、负极极片按顺序放好,注入制备的电解液,再经封装,装配成型号为CR2032的扣式电池。将制备的扣式电池在室温条件下静置24个小时后,采用蓝电电池充放电测试仪(购自武汉市蓝电电子股份有限公司)对电池进行循环测试,测试电压为3.5-4.85V。
实施例2:
其与实施例1不同的是含铯高电压锂离子电池电解液的制备:
在充满氩气的手套箱中,将碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯以1:1质量比混合均匀,在混合溶液中加入质量分数为3%三氟乙酸铯、2%三(三甲基硅烷)磷酸酯和0.1%二氟二草酸磷酸锂,再缓慢加入锂盐LiPF6,搅拌至其完全溶解,得到含铯高电压锂离子电池电解液A2。
实施例3:
其与实施例1不同的是含铯高电压锂离子电池电解液的制备:
在充满氩气的手套箱中,将碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯以1:1质量比混合均匀,在混合溶液中加入质量分数为1%的叠氮化铯、3%双(三甲基硅基)亚磷酸盐和1%四氟草酸磷酸锂,再缓慢加入锂盐LiPF6,搅拌至其完全溶解,得到含铯高电压锂离子电池电解液A3。
实施例4:
其与实施例1不同的是含铯高电压锂离子电池电解液的制备:
在充满氩气的手套箱中,将碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯以1:1质量比混合均匀,在混合溶液中加入质量分数为2%氟铝酸铯、0.1%双(三甲基甲硅烷基)三氟磷酸乙酰酯和1%乙酰磷酸锂盐,再缓慢加入锂盐LiPF6,搅拌至其完全溶解,得到含铯高电压锂离子电池电解液A4。
实施例5:
其与实施例1不同的是含铯高电压锂离子电池电解液的制备:
在充满氩气的手套箱中,将碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯以1:1质量比混合均匀,在混合溶液中加入质量分数为1%二乙酸铯、1%(2-三甲基甲硅烷基氧基羰基乙基)磷酸二甲酯和3%乙酰磷酸锂钾盐,再缓慢加入锂盐LiPF6,搅拌至其完全溶解,得到含铯高电压锂离子电池电解液A5。
实施例6:
其与实施例1不同的是正极极片的制备:
将钴酸锂LiCoO2作为正极活性材料,炭黑作为导电添加剂,以PVDF为粘结剂,按照质量比为94:3:3在NMP中混合均匀后,涂覆铝箔集流体上,烘干、冷压后裁剪成直径为φ14mm的圆片,置于手套箱中。测试电压为3.0-4.5V。
实施例7:
其与实施例2不同的是正极极片的制备:
将钴酸锂LiCoO2作为正极活性材料,炭黑作为导电添加剂,以PVDF为粘结剂,按照质量比为94:3:3在NMP中混合均匀后,涂覆铝箔集流体上,烘干、冷压后裁剪成直径为φ14mm的圆片,置于手套箱中。测试电压为3.0-4.5V。
实施例8:
其与实施例3不同的是正极极片的制备:
将钴酸锂LiCoO2作为正极活性材料,炭黑作为导电添加剂,以PVDF为粘结剂,按照质量比为94:3:3在NMP中混合均匀后,涂覆铝箔集流体上,烘干、冷压后裁剪成直径为φ14mm的圆片,置于手套箱中。测试电压为3.0-4.5V。
实施例9:
其与实施例4不同的是正极极片的制备:
将钴酸锂LiCoO2作为正极活性材料,炭黑作为导电添加剂,以PVDF为粘结剂,按照质量比为94:3:3在NMP中混合均匀后,涂覆铝箔集流体上,烘干、冷压后裁剪成直径为φ14mm的圆片,置于手套箱中。测试电压为3.0-4.5V。
实施例10:
其与实施例5不同的是正极极片的制备:
将钴酸锂LiCoO2作为正极活性材料,炭黑作为导电添加剂,以PVDF为粘结剂,按照质量比为94:3:3在NMP中混合均匀后,涂覆铝箔集流体上,烘干、冷压后裁剪成直径为φ14mm的圆片,置于手套箱中。测试电压为3.0-4.5V。
对比例1:
其与实施例1不同的是含铯高电压锂离子电池电解液的制备:在充满氩气的手套箱中,将碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯以1:1质量比混合均匀,再缓慢加入锂盐LiPF6,搅拌至其完全溶解,得到锂离子电池电解液B1。
对比例2:
其与实施例1不同的是含铯高电压锂离子电池电解液的制备:在充满氩气的手套箱中,将碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯以1:1质量比混合均匀,3%的乙酸铯,再缓慢加入锂盐LiPF6,搅拌至其完全溶解,得到锂离子电池电解液B2。
对比例3:
其与实施例1不同的是含铯高电压锂离子电池电解液的制备:在充满氩气的手套箱中,将碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯以1:1质量比混合均匀,2%的三(三甲基硅烷)亚磷酸酯,再缓慢加入锂盐LiPF6,搅拌至其完全溶解,得到锂离子电池电解液B3。
对比例4:
其与实施例1不同的是含铯高电压锂离子电池电解液的制备:在充满氩气的手套箱中,将碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯以1:1质量比混合均匀,2%的二氟磷酸锂,再缓慢加入锂盐LiPF6,搅拌至其完全溶解,得到锂离子电池电解液B4。
对比例5:
其与实施例1不同的是含铯高电压锂离子电池电解液的制备:在充满氩气的手套箱中,将碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯以1:1质量比混合均匀,1%的三(三甲基硅烷)亚磷酸酯和1%乙酰磷酸锂盐,再缓慢加入锂盐LiPF6,搅拌至其完全溶解,得到锂离子电池电解液B5。
对比例6:
其与实施例1不同的是含铯高电压锂离子电池电解液的制备:在充满氩气的手套箱中,将碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯以1:1质量比混合均匀,1%的三氟乙酸铯和3%二氟磷酸锂,再缓慢加入锂盐LiPF6,搅拌至其完全溶解,得到锂离子电池电解液B6。
对比例7:
其与实施例1不同的是含铯高电压锂离子电池电解液的制备:在充满氩气的手套箱中,将碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯以1:1质量比混合均匀,1%的叠氮化铯和1%三(三甲基硅烷)磷酸酯,再缓慢加入锂盐LiPF6,搅拌至其完全溶解,得到锂离子电池电解液B7。
对比例8:
其与对比例1不同的是正极极片的制备:将钴酸锂LiCoO2作为正极活性材料,炭黑作为导电添加剂,以PVDF为粘结剂,按照质量比为94:3:3在NMP中混合均匀后,涂覆铝箔集流体上,烘干、冷压后裁剪成直径为φ14mm的圆片,置于手套箱中。测试电压为3.0-4.5V。
对比例9:
其与对比例2不同的是正极极片的制备:将钴酸锂LiCoO2作为正极活性材料,炭黑作为导电添加剂,以PVDF为粘结剂,按照质量比为94:3:3在NMP中混合均匀后,涂覆铝箔集流体上,烘干、冷压后裁剪成直径为φ14mm的圆片,置于手套箱中。测试电压为3.0-4.5V。
对比例10:
其与对比例3不同的是正极极片的制备:将钴酸锂LiCoO2作为正极活性材料,炭黑作为导电添加剂,以PVDF为粘结剂,按照质量比为94:3:3在NMP中混合均匀后,涂覆铝箔集流体上,烘干、冷压后裁剪成直径为φ14mm的圆片,置于手套箱中。测试电压为3.0-4.5V。
对比例11:
其与对比例4不同的是正极极片的制备:将钴酸锂LiCoO2作为正极活性材料,炭黑作为导电添加剂,以PVDF为粘结剂,按照质量比为94:3:3在NMP中混合均匀后,涂覆铝箔集流体上,烘干、冷压后裁剪成直径为φ14mm的圆片,置于手套箱中。测试电压为3.0-4.5V。
对比例12:
其与对比例5不同的是正极极片的制备:将钴酸锂LiCoO2作为正极活性材料,炭黑作为导电添加剂,以PVDF为粘结剂,按照质量比为94:3:3在NMP中混合均匀后,涂覆铝箔集流体上,烘干、冷压后裁剪成直径为φ14mm的圆片,置于手套箱中。测试电压为3.0-4.5V。
对比例13:
其与对比例6不同的是正极极片的制备:将钴酸锂LiCoO2作为正极活性材料,炭黑作为导电添加剂,以PVDF为粘结剂,按照质量比为94:3:3在NMP中混合均匀后,涂覆铝箔集流体上,烘干、冷压后裁剪成直径为φ14mm的圆片,置于手套箱中。测试电压为3.0-4.5V。
对比例14:
其与对比例7不同的是正极极片的制备:将钴酸锂LiCoO2作为正极活性材料,炭黑作为导电添加剂,以PVDF为粘结剂,按照质量比为94:3:3在NMP中混合均匀后,涂覆铝箔集流体上,烘干、冷压后裁剪成直径为φ14mm的圆片,置于手套箱中。测试电压为3.0-4.5V。
对比例15:
在充满氩气的手套箱中,将碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯以1:1质量比混合均匀,在混合溶液中加入质量分数为1%的乙酸铯和1%碳酸亚乙烯酯(VC),再缓慢加入锂盐LiPF6,搅拌至其完全溶解,得到高电压锂离子电池电解液B10。
表1为实施例和对比例的电池循环性能测试结果。
表1
对比对比例和实施例可知,采用本发明的复合添加剂效果优异。与无添加剂的对照组相比,如对比例1与实施例1,容量保持率从79.1%提升至99.1%,提升效果非常显著。单纯添加含铯添加剂的对照组相比容量保持率有所降低,这可能是因为,在全电池中,单纯的含铯添加剂无法在负极表面形成有效的保护膜,铯离子对石墨负极造成破坏,引起性能的恶化。此外通过两种添加剂的组合,虽然性能略有提升,但提升十分有限。此外从对比例15中可以看出采用常规的添加剂碳酸亚乙烯酯和含铯添加剂,用于高电压下存在剧烈的副反应,电池无法循环,如图3所示。本发明采用的复合添加剂,通过协同作用,可以在正负极的界面上形成密实且稳固的界面膜,降低电解液与界面的副反应,进而提高电池的循环性能和倍率性能,如图2所示。
上述实施例仅为本发明较好的实施方式,本发明不能一一列举出全部的实施方式,凡采用上述实施例之一的技术方案,或根据上述实施例所做的等同变化,均在本发明保护范围内。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。如本发明上述实施例所述,采用与其相同或相似方法及组分而得到的其它添加剂、电解液及其电池,均在本发明保护范围内。
Claims (11)
1.一种含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂,其特征在于,其由铯化合物、硅基磷酸酯和含磷锂盐复合而成;
所述铯化合物选自乙酸铯、三氟乙酸铯、叠氮化铯、氟铝酸铯、甲酸铯、二乙酸铯、乙酰丙酮铯、丙酸铯、三[N,N-双(三甲基硅烷)胺]铯、铯硫氰酸盐、新戊酸铯、草酸铯、甲醇铯、丙烯酸铯、十二氢十二硼酸铯和铯十三氟庚酸盐中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂,其特征在于,所述硅基磷酸酯选自三(三甲基硅烷)亚磷酸酯、三(三甲基硅烷)磷酸酯、双(三甲基硅基)亚磷酸盐、双(三甲基甲硅烷基)三氟磷酸乙酰酯、(2-三甲基甲硅烷基氧基羰基乙基)磷酸二甲酯、二[2-(三甲基硅烷基)乙基]二异丙基氨基磷酸酯、三(叔丁基二甲硅烷基)亚磷酸盐、三甲基硅烷二乙基磷酰乙酸酯、双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯、二乙基三甲基硅基亚磷酸酯、三甲基甲硅烷基聚磷酸、三甲基硅基二氢化磷酸酯、单(三甲硅基)亚磷酸酯、双三甲基硅基磷酸氢酯、双(三甲基硅基)三丁基锡磷酸盐、三甲基硅多磷酸盐和三(叔丁基二甲硅烷基)亚磷酸盐中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂,其特征在于,所述含磷锂盐选自二氟磷酸锂、二氟二草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、氨基甲酰磷酸二锂盐、乙酰磷酸锂盐、乙酰磷酸锂钾盐的一种或多种。
4.一种含铯高电压锂离子电池电解液,其特征在于,其包括锂盐、有机溶剂和权利要求1-3中任意一项所述的含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂。
5.根据权利要求4所述的含铯高电压锂离子电池电解液,其特征在于,所述含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂中的铯化合物的添加比例为所述含铯高电压锂离子电池电解液的质量百分比为0.05-3%。
6.根据权利要求4所述的含铯高电压锂离子电池电解液,其特征在于,所述含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂中的硅基磷酸酯的添加比例为所述含铯高电压锂离子电池电解液的质量百分比为0.1-3%。
7.根据权利要求4所述的含铯高电压锂离子电池电解液,其特征在于,所述含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂中的含磷锂盐的添加比例为所述含铯高电压锂离子电池电解液的质量百分比为0.1-3%。
8.根据权利要求4所述的含铯高电压锂离子电池电解液,其特征在于,所述有机溶剂选自碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、二氧戊烷、1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、γ-丁内酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、二甲基亚砜、环丁砜中的一种或几种按任意比例混合的混合溶剂。
9.根据权利要求4所述的含铯高电压锂离子电池电解液,其特征在于,所述锂盐为四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂、三氟甲基磺酸锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂、双草酸硼酸锂或二氟草酸硼酸锂,所述锂盐在所述含铯高电压锂离子电池电解液中的摩尔浓度范围为0.5~3mol/L。
10.一种高电压锂离子电池,其特征在于,其包括正极、负极、隔膜和权利要求4~9中任意一项所述的含铯高电压锂离子电池电解液。
11.根据权利要求10所述的高电压锂离子电池,其特征在于,其的充电截止电压为4.5~5V。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010974799.XA CN112086684B (zh) | 2020-09-16 | 2020-09-16 | 含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂、电解液及其电池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010974799.XA CN112086684B (zh) | 2020-09-16 | 2020-09-16 | 含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂、电解液及其电池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112086684A CN112086684A (zh) | 2020-12-15 |
CN112086684B true CN112086684B (zh) | 2022-01-11 |
Family
ID=73737209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010974799.XA Active CN112086684B (zh) | 2020-09-16 | 2020-09-16 | 含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂、电解液及其电池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112086684B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112652817B (zh) * | 2021-01-04 | 2022-09-16 | 吴翠云 | 一种锂离子电池电解液及锂离子电池 |
CN113224386B (zh) * | 2021-04-30 | 2022-07-22 | 松山湖材料实验室 | 钴酸锂电池电解液添加剂、电解液及其电池 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9350048B2 (en) * | 2011-03-23 | 2016-05-24 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrolyte for a lithium rechargeable battery, lithium rechargeable battery including the same, and method of manufacturing a lithium rechargeable battery |
JP6213468B2 (ja) * | 2012-06-29 | 2017-10-18 | 三菱ケミカル株式会社 | 非水系電解液及びそれを用いた非水系電解液電池 |
KR102341408B1 (ko) * | 2014-08-25 | 2021-12-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 전지용 전해질, 및 이를 포함하는 리튬 전지 |
US9887434B2 (en) * | 2015-06-22 | 2018-02-06 | Wildcat Discovery Technologies, Inc | Electrolyte formulations for lithium ion batteries |
CN105119014A (zh) * | 2015-07-28 | 2015-12-02 | 珠海市赛纬电子材料有限公司 | 高电压电解液及高电压锂离子电池 |
CN106159324A (zh) * | 2016-07-05 | 2016-11-23 | 上海枭源能源科技有限公司 | 非水电解液及使用该非水电解液的锂二次电池 |
KR20180027984A (ko) * | 2016-09-07 | 2018-03-15 | 솔브레인 주식회사 | 전해액 첨가제 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
CN106450452A (zh) * | 2016-10-14 | 2017-02-22 | 上海铷戈科技发展有限公司 | 铷铯化合物的新用途、高压电解液添加剂、高压电解液及锂离子电池 |
CN108539267A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-09-14 | 中航锂电(洛阳)有限公司 | 一种锂离子电池电解液用功能添加剂、电解液及锂离子电池 |
CN108767310A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-11-06 | 中航锂电(洛阳)有限公司 | 一种锂离子电池电解液、锂离子电池 |
CN110707358A (zh) * | 2018-07-09 | 2020-01-17 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种高电压型锂离子电池用电解液 |
CN108878980A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-11-23 | 浙江长兴中俄新能源材料技术研究院有限公司 | 长寿命锂离子动力电池用功能型电解液及其制备方法 |
US20200212486A1 (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | Battelle Memorial Institute | Electrolytes for wide-temperature range lithium ion batteries |
CN110085914A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-08-02 | 东莞维科电池有限公司 | 一种软包高电压锂离子电池电解液及一种锂离子电池 |
CN110697668B (zh) * | 2019-11-20 | 2021-08-06 | 上海如鲲新材料有限公司 | 一种高纯度双氟磺酰亚胺盐的制备方法 |
CN111211353A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-05-29 | 天津市捷威动力工业有限公司 | 一种用于高电压体系的锂离子电池电解液 |
CN111211354A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-29 | 松山湖材料实验室 | 高电压锂离子电池组合式电解液添加剂、电解液及其电池 |
CN111477963B (zh) * | 2020-05-29 | 2022-04-01 | 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含该非水电解液的锂离子电池 |
-
2020
- 2020-09-16 CN CN202010974799.XA patent/CN112086684B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112086684A (zh) | 2020-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110265716B (zh) | 一种锂离子电池电解液及锂离子电池 | |
CN109873206B (zh) | 锂离子电池电解液及锂离子电池 | |
CN111883839B (zh) | 高压电解液及基于其的锂离子电池 | |
CN105261788B (zh) | 电解液以及包括该电解液的锂离子电池 | |
CN111900477A (zh) | 高电压锂离子电池电解液成膜添加剂、电解液及其电池 | |
CN111525190B (zh) | 电解液及锂离子电池 | |
CN111211354A (zh) | 高电压锂离子电池组合式电解液添加剂、电解液及其电池 | |
CN114421010B (zh) | 一种补锂型锂离子电池电解液及其应用 | |
CN108987802B (zh) | 一种高电压锂离子电池非水电解液 | |
CN113381072A (zh) | 电解液和含有电解液的电池 | |
CN113078358A (zh) | 一种锂离子电池非水电解液及其锂离子电池 | |
CN112086684B (zh) | 含铯高电压锂离子电池电解液复合添加剂、电解液及其电池 | |
CN113161615A (zh) | 一种锂离子电池非水电解液和锂离子电池 | |
CN115020806A (zh) | 一种电解液和含有其的锂离子电池 | |
CN113809401A (zh) | 锂离子电池非水电解液及其应用 | |
CN106410275A (zh) | 锂离子二次电池电解液及使用该电解液的锂离子二次电池 | |
CN113113668B (zh) | 电解液添加剂和含有该添加剂的非水电解液及锂离子电池 | |
CN114552007A (zh) | 一种锂离子电池非水电解液和锂离子电池 | |
CN112366354B (zh) | 一种电解液及锂离子电池 | |
CN112072179A (zh) | 电解液及锂离子电池和车辆 | |
CN111106386A (zh) | 一种电解液和锂离子电池 | |
CN109802176B (zh) | 电解液和含有电解液的锂离子电池 | |
CN115332626A (zh) | 一种电解液及包括该电解液的电池 | |
CN115036574A (zh) | 一种非水电解液及锂离子电池 | |
CN114883648A (zh) | 一种锂离子电池非水电解液和锂离子电池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20221117 Address after: Building A1, innovation city, Songshanhu University, Dongguan, Guangdong 523000 Patentee after: Material Laboratory of Songshan Lake Patentee after: INSTITUTE OF PHYSICS, CHINESE ACADEMY OF SCIENCES Address before: Building A1, innovation city, Songshanhu University, Dongguan, Guangdong 523000 Patentee before: Material Laboratory of Songshan Lake |
|
TR01 | Transfer of patent right |