CN113853704A - 锂二次电池用电解质和包含该电解质的锂二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锂二次电池用电解质和包括该电解质的锂二次电池，所述电解质包含锂盐、含有氟类有机溶剂的非水溶剂和[式1]表示的氟类化合物。

Description

锂二次电池用电解质和包含该电解质的锂二次电池
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年8月30日提交的韩国专利申请10-2019-0107364号的优先权，其公开内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及锂二次电池用电解质和包含该电解质的锂二次电池，更具体而言，涉及具有优异的高温寿命特性和热稳定性的锂二次电池用电解质和包含该电解质的锂二次电池。
背景技术
锂二次电池通常通过以下方法制备：在通过在包含由含锂的过渡金属氧化物形成的正极活性材料的正极和包含能够储存锂离子的负极活性材料的负极之间设置隔膜而形成电极组件之后，将电极组件插入电池盒中，向其中注入成为传输锂离子的介质的非水性电解质，然后将电池盒密封。
非水性电解质通常由锂盐和能够溶解锂盐的有机溶剂组成，其中LiPF6主要用作锂盐。但是，由于PF6 -阴离子对热量非常敏感，当电池暴露于高温下时，PF6 -阴离子会热分解产生路易斯酸，如PF5。PF5等路易斯酸不仅引起诸如碳酸亚乙酯等有机溶剂的分解，而且破坏在工作电压在电解液的电化学稳定窗口外的活性材料的表面上通过还原反应形成的固体电解质中间相(SEI)，从而增加电阻和降低电池性能。另外，由于电池的界面电阻的增加，可能在电池中发生发热或着火现象。
因此，需要开发在高温下电池性能的劣化较小并且热稳定性优异的锂二次电池用电解质。
发明内容
技术问题
本发明的一个方面提供了锂二次电池用电解质以及包含该电解质的锂二次电池，所述电解质通过包含氟类有机溶剂和具有特定结构的氟类化合物，可以实现优异的高温寿命特性和热稳定性。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供了一种锂二次电池用电解质，所述电解质包含：锂盐；含有氟类有机溶剂的非水溶剂；和[式1]表示的氟类化合物。
[式1]
Figure BDA0003353840640000021
在式1中，n是1至300的整数，R是氢、卤素、具有1至6个碳原子的烷基或具有1至6个碳原子的卤代烷基，并且X是下式2表示的官能团。
[式2]
Figure BDA0003353840640000022
在式2中，m为0至4的整数，I为1至3的整数，R1和R2各自独立地为氢、卤素、具有1至6个碳原子的烷基或具有1至6个碳原子的卤代烷基，并且当存在两个以上R1和R2时，R1和R2各自可以相同或不同。
根据本发明的另一方面，提供了一种锂二次电池，其包含正极、负极、设置在正极与负极之间的隔膜以及本发明的锂二次电池用电解质。
有利效果
由于本发明的电解质通过使用阻燃性优异的氟类溶剂而可以抑制电池中的发热/着火，因此热稳定性优异。
而且，由于本发明的电解质将氟类溶剂和具有特定结构的氟类化合物一起使用，因此降低了电解质的表面张力，结果，具有改善电极润湿性以及对电极的附着力的效果。
使用上述本发明的电解质的锂二次电池具有优异的高温寿命特性和稳定性。
具体实施方式
在下文中，将更详细地说明本发明。
电解质
本发明的电解质包含锂盐、含有氟类有机溶剂的非水溶剂和氟类化合物。
(1)锂盐
可以使用锂二次电池用电解质中通常使用的各种锂盐作为所述锂盐而无限制，例如，锂盐可以包括Li+作为阳离子，并且可以包括选自由F-、Cl-、Br-、I-、NO3 -、N(CN)2 -、BF4 -、ClO4 -、AlO4 -、AlCl4 -、PF6 -、SbF6 -、AsF6 -、B10Cl10 -、BF2C2O4 -、BC4O8 -、PF4C2O4 -、PF2C4O8 -、(CF3)2PF4 -、(CF3)3PF3 -、(CF3)4PF2 -、(CF3)5PF-、(CF3)6P-、CF3SO3 -、C4F9SO3 -、CF3CF2SO3 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-、CF3CF2(CF3)2CO-、(CF3SO2)2CH-、CH3SO3 -、CF3(CF2)7SO3 -、CF3CO2 -、CH3CO2 -、SCN-和(CF3CF2SO2)2N-组成的组中的至少一种作为阴离子。
具体地，锂盐可以包括选自由LiCl、LiBr、LiI、LiBF4、LiClO4、LiAlO4、LiAlCl4、LiPF6、LiSbF6、LiAsF6、LiB10Cl10、LiBOB(LiB(C2O4)2)、LiCF3SO3、LiTFSI(LiN(SO2CF3)2)、LiFSI(LiN(SO2F)2)、LiCH3SO3、LiCF3CO2、LiCH3CO2和LiBETI(LiN(SO2CF2CF3)2)组成的组中的至少一种。具体地，锂盐可以包括选自由LiBF4、LiClO4、LiPF6、LiBOB(LiB(C2O4)2)、LiCF3SO3、LiTFSI(LiN(SO2CF3)2)和LiBETI(LiN(SO2CF2CF3)2)组成的组中的一种材料，或其中两种以上的混合物。
锂盐可以在通常可用的范围内适当地变化，但是可以以0.4M至4.0M、例如1.0M至3.0M的浓度包含在电解质中，以获得形成用于防止电极表面腐蚀的膜的最佳效果。如果锂盐的浓度小于0.4M，改善锂二次电池的低温输出和高温存储时的循环特性的效果不明显，并且，如果锂盐的浓度大于4.0M，由于电解质的粘度增加，因此电解液的浸渗性可能降低。
(2)非水溶剂
本发明的电解质包含非水溶剂，并且该非水溶剂含有氟类有机溶剂。
由于氟类有机溶剂在高温和高电压下不易分解并且具有阻燃性，因此当其用作电解质的溶剂时，可以抑制由于电解液分解反应引起的气体产生以及由于电阻增加而引起的发热/着火现象。
作为氟类有机溶剂，例如，可以使用氟代碳酸亚乙酯(FEC)、二氟代碳酸亚乙酯(DFEC)、氟代碳酸二甲酯(F-DMC)、碳酸氟乙基甲基酯(FEMC)、2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧戊环(TFDOL)、碳酸甲基2,2,2-三氟乙基酯(F3-EMC)、亚磷酸三氟乙基酯(TFEPi)、磷酸三氟乙基酯(TFEPa)、1,1,2,2-四氟乙基2,2,2-三氟乙基醚、1,1,2,2-四氟乙基2,2,3,3-四氟丙基醚、单氟苯(FB)、二氟苯、三氟苯、四氟苯、五氟苯、六氟苯、1,1,2,2-四氟-3-(1,1,2,2-四氟乙氧基)丙烷、二氟乙酸甲酯、二氟乙酸乙酯、乙酸二氟乙基酯或其混合物。
其中，特别是可以使用氟代碳酸亚乙酯(FEC)、碳酸甲基2,2,2-三氟乙基酯(F3-EMC)、1,1,2,2-四氟乙基2,2,2-三氟乙基醚、1,1,2,2-四氟乙基2,2,3,3-四氟丙基醚或其混合物。在使用上述化合物的情况下，通过在负极上形成更稳定的膜(LiF)，可以维持电池寿命并可以改善如高温安全性等耐久性。
基于100重量份的所述非水溶剂，所述氟类有机溶剂的含量可以为5重量份至100重量份，优选10重量份至95重量份，更优选20重量份至90重量份。在氟类有机溶剂的量满足上述范围的情况下，可以改善高温/高电压安全性，并且可以获得在不损害离子传输能力的情况下控制发热特性的效果。
当需要改善物理性质时，除了氟类有机溶剂之外，所述非水溶剂还可包含非氟类有机溶剂。
非氟类有机溶剂是指不包含氟原子的有机溶剂，其中，可以使用通常用于锂二次电池用电解质中的各种有机溶剂而无限制。例如，非氟类有机溶剂可以包括环状碳酸酯类有机溶剂、线性碳酸酯类有机溶剂、线性酯类有机溶剂、环状酯类有机溶剂或其混合物。
环状碳酸酯类有机溶剂是由于作为高粘度有机溶剂的高介电常数而可以良好地解离电解质中的锂盐的有机溶剂，其中，环状碳酸酯类有机溶剂的具体实例可以是选自由碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸1,2-亚丁酯、碳酸2,3-亚丁酯、碳酸1,2-亚戊酯、碳酸2,3-亚戊酯和碳酸亚乙烯酯组成的组中的至少一种有机溶剂，其中，环状碳酸酯类有机溶剂可以包括碳酸亚乙酯。
此外，线性碳酸酯类有机溶剂是具有低粘度和低介电常数的有机溶剂，其中，线性碳酸酯类有机溶剂的典型实例可以是选自由碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯、碳酸乙甲酯(EMC)、碳酸甲丙酯和碳酸乙丙酯组成的组中的至少一种有机溶剂，线性碳酸酯类有机溶剂可具体包括碳酸乙甲酯(EMC)。
线性酯类有机溶剂的具体实例可以是选自由乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯和丙酸丁酯组成的组中的至少一种有机溶剂。
另外，环状酯类有机溶剂可以包括选自由γ-丁内酯、γ-戊内酯，γ-己内酯、ε-戊内酯和ε-己内酯组成的组中的至少一种有机溶剂。
基于100重量份的所述非水溶剂，所述非氟类有机溶剂的含量可以为95重量份以下，优选5重量份至95重量份，更优选10重量份至80重量份。在进一步添加非氟类有机溶剂的情况下，可以获得改善锂盐的离解度、电解液介电常数和粘度性质的效果。
(3)氟类化合物
本发明的电解质包含下式1表示的氟类化合物。
[式1]
Figure BDA0003353840640000051
在式1中，n为1至300的整数，并且优选为10至100的整数。
R为氢、卤素、具有1至6个碳原子的烷基或具有1至6个碳原子的卤代烷基，优选为氢或具有1至4个碳原子的氟代烷基，更优选为氢或-CF2CF3。
X是下式2表示的官能团。
[式2]
Figure BDA0003353840640000052
在式2中，m为0至4的整数，优选为0至3的整数，更优选为1或2。
I是1至3的整数，优选为1或3。
R1和R2各自独立地为氢、卤素、具有1至6个碳原子的烷基或具有1至6个碳原子的卤代烷基，优选为氢或具有1至4个碳原子的氟代烷基，更优选为氢或-CF2CF3。当存在两个以上R1和R2时，R1和R2各自可以相同或不同。
[式1]表示的氟类化合物是用于改善电解质的润湿性和电极附着性的成分。在本发明中使用氟类有机溶剂的情况下，可以获得改善高温特性和热稳定性的效果，但是由于氟类有机溶剂的粘度高于通过用作电解质溶剂的非氟类有机溶剂，因此存在电极润湿性差的问题。作为进行大量研究的结果，本发明人认识到，可以通过将[式1]的化合物和氟类有机溶剂一起使用来解决上述问题。
对于[式1]的化合物，由于极性部分和非极性部分共存于聚合物结构中，因此，当添加该化合物时，电解质的表面张力降低。因此，在将氟类溶剂和[式1]表示的氟类化合物一起使用的情况下，可以改善热稳定性和高温特性，同时降低电解质的表面张力，以使电极润湿性和电极附着力的降低最小化。
具体而言，[式1]表示的氟类化合物可以是以下[式1-1]表示的化合物或[式1-2]表示的化合物。
[式1-1]
Figure BDA0003353840640000061
[式1-2]
Figure BDA0003353840640000062
在[式1-1]和[式1-2]中，n为1至300的整数，优选为10至100的整数。
R为氢、卤素、具有1至6个碳原子的烷基或具有1至6个碳原子的卤代烷基，优选为氢或具有1至4个碳原子的氟代烷基，更优选为氢或-CF2CF3。
R1、R1’和R1”各自独立地为氢、卤素、具有1至6个碳原子的烷基或具有1至6个碳原子的卤代烷基，优选为氢或具有1至4个碳原子的氟代烷基，更优选为氢或-CF2CF3。
[式1]表示的氟类化合物的重均分子量可以为60,000g/mol以下，优选为4,000g/mol至40,000g/mol，更优选为4,000g/mol至30,000g/mol。其原因是，当氟类化合物的重均分子量大于60,000g/mol时，在氟类溶剂中的溶解性可能降低。
基于电解质的总重量，[式1]表示的氟类化合物的含量可以为0.001重量％至30重量％，优选为0.01重量％至10重量％，更优选0.01重量％至5重量％。当氟类化合物的量满足上述范围时，改善润湿性和电池稳定性的效果优异。
(4)其他
必要时，本发明的电解质可以进一步包含离子液体或添加剂。
离子液体用于提高电池稳定性，其中，它是包含有机阳离子和有机或无机阴离子的化合物。离子液体中包含的阳离子和阴离子的类型没有特别限制。
例如，离子液体中包含的阳离子可以包括吡啶鎓阳离子、哌啶鎓阳离子、吡咯烷鎓阳离子、具有吡咯啉骨架的阳离子、具有吡咯骨架的阳离子、咪唑鎓阳离子、四氢嘧啶鎓阳离子、二氢嘧啶鎓阳离子、吡唑鎓阳离子、吡唑啉鎓阳离子、四烷基铵阳离子、三烷基锍阳离子或四烷基鏻阳离子。
离子液体中包含的阴离子可包括F-、Cl-、Br-、I-、NO3 -、(CN)2N-、BF4 -、ClO4 -、RSO3 -(其中，R为具有1至9个碳原子的烷基或苯基)、RCOO-(其中，R为具有1至9个碳原子的烷基或苯基)、PF6 -、(CF3)2PF4 -、(CF3)3PF3 -、(CF3)4PF2 -、(CF3)5PF-、(CF3)6P-、(CF3SO3 -)2、(CF2CF2SO3 -)2、(C2F5SO2)2N-、(CF3SO3)2N-、(CF3SO2)(CF3CO)N-、CF3CF2(CF3)2CO-、(CF3SO2)2CH-、(SF5)3C-、(CF3SO2)3C-、CF3(CF2)7SO3 -、CF3COO-、C3F7COO-、CF3SO3 -或C4F9SO3 -。
具体而言，离子液体可包括1-乙基-3-甲基咪唑鎓二(氟磺酰基)酰亚胺(EMIMFSI)、1-甲基-1-丙基吡咯烷鎓二(三氟磺酰基)酰亚胺(PYR13 TFSI)或它们的组合，但是离子液体不限于此。
基于锂二次电池用电解质的总重量，离子液体的含量可以为30重量％以下，优选为1重量％至10重量％，更优选为1重量％至5重量％。在离子液体的量满足上述范围的情况下，可以获得降低电池发热或提高电池安全性的效果，而不会不利地影响离子电导率和粘度。
此外，为了防止电解液分解而在高输出环境下引起负极的塌陷，或进一步改善低温高倍率放电特性、高温稳定性、过充电保护和高温下的电池膨胀抑制效果，本发明的电解质可以进一步包含添加剂。
添加剂的实例可以为选自由环状碳酸酯类化合物、卤代碳酸酯类化合物、磺内酯类化合物、硫酸酯(盐)类化合物、磷酸酯(盐)类化合物、硼酸酯(盐)类化合物、腈类化合物、苯类化合物、胺类化合物、硅烷类化合物和锂盐类化合物组成的组中的至少一种。
环状碳酸酯类化合物可以包括例如碳酸亚乙烯酯(VC)或乙烯基碳酸亚乙酯。
卤代碳酸酯类化合物可包括例如氟代碳酸亚乙酯(FEC)。
磺内酯类化合物可以包括例如选自由1,3-丙磺内酯(PS)、1,4-丁磺内酯、乙磺内酯、1,3-丙烯磺内酯(PRS)、1,4-丁烯磺内酯和1-甲基-1,3-丙烯磺内酯组成的组中的至少一种化合物。
硫酸酯(盐)类化合物可包括例如硫酸亚乙酯(Esa)、硫酸三亚甲基酯(TMS)或硫酸甲基三亚甲基酯(MTMS)。
磷酸酯(盐)类化合物可包括例如选自由二氟双(草酰)磷酸锂、二氟磷酸锂、四甲基三甲基甲硅烷基磷酸酯、三甲基甲硅烷基亚磷酸酯、磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯和亚磷酸三(三氟乙基)酯化合物组成的组中的至少一种化合物。
硼酸酯(盐)类化合物可以包括例如硼酸四苯酯和草酰二氟硼酸锂。
腈类化合物可包括例如选自由丁二腈、己二腈、乙腈、丙腈、丁腈、戊腈、辛腈、庚腈、环戊烷甲腈、环己烷甲腈、2-氟苄腈、4-氟苄腈、二氟苄腈、三氟苄腈、苯乙腈、2-氟苯基乙腈和4-氟苯基乙腈组成的组中的至少一种化合物。
苯类化合物可以包括例如氟苯，胺类化合物可以包括三乙醇胺或乙二胺，并且硅烷类化合物可以包括四乙烯基硅烷。
锂盐类化合物是与包含在非水性电解液中的锂盐不同的化合物，其中，锂盐类化合物可以包括选自由LiPO2F2、LiODFB、LiBOB(双(草酰)硼酸锂(LiB(C2O4)2)和LiBF4组成的组中的至少一种化合物。
添加剂可以用作两种以上的混合物，并且基于电解质的总重量，其含量可以为0.01重量％至50重量％，特别是0.01重量％至10重量％，优选0.05重量％至5重量％。如果添加剂的量小于0.01重量％，则改善物理性质的效果不明显，并且如果添加剂的量大于50重量％，则有在电池的充电和放电期间由于添加剂过量而过度发生副反应的可能性。
锂二次电池
接下来，将对本发明的锂二次电池进行说明。
本发明的锂二次电池包括正极、负极、设置在正极和负极之间的隔膜和电解质，并且在这种情况下，电解质是本发明的电解质。由于上面已经描述了电解质，因此将省略其描述，下面将描述其他部件。
(1)正极
本发明的正极可以包括含有正极活性材料的正极活性材料层，必要时，正极活性材料层还可以包含导电剂和/或粘合剂。
正极活性材料是能够可逆地嵌入和脱嵌锂的化合物，其中，正极活性材料可以具体包括锂复合金属氧化物，该锂复合金属氧化物包括锂和至少一种过渡金属，如钴、锰、镍或铝。具体地，锂复合金属氧化物可以包括锂锰类氧化物(例如，LiMnO2、LiMn2O4等)、锂钴类氧化物(例如，LiCoO2等)、锂镍类氧化物(例如，LiNiO2等)、锂镍锰类氧化物(例如，LiNi1- YMnYO2(其中0<Y<1)、LiMn2-ZNiZO4(其中0<Z<2))、锂镍钴类氧化物(例如，LiNi1-Y1CoY1O2(其中0<Y1<1))、锂锰钴类氧化物(例如，LiCo1-Y2MnY2O2(其中0<Y2<1)、LiMn2-Z1CoZ1O4(其中0<Z1<2))、锂镍锰钴类氧化物(例如，Li(NipCoqMnr1)O2(其中，0<p<1，0<q<1，0<r1<1，p+q+r1＝1)或者Li(Nip1Coq1Mnr2)O4(其中0<p1<2，0<q1<2，0<r2<2，p1+q1+r2＝2))或者锂镍钴过渡金属(M)氧化物(例如，Li(Nip2Coq2Mnr3MS2)O2(其中，M选自由铝(Al)、铁(Fe)、钒(V)、铬(Cr)、钛(Ti)、钽(Ta)、镁(Mg)和钼(Mo)组成的组，并且p2、q2、r3和s2是各种独立元素的原子分数，其中，0<p2<1，0<q2<1，0<r3<1，0<S2<1，并且p2+q2+r3+S2＝1))，可以包括其中任何一种或其中两种以上的化合物。
具体而言，锂复合金属氧化物可以是下式3表示的锂镍钴锰类氧化物。
[式3]
Lix[NiyCozMnwM1 v]O2-pAp
在[式3]中，M1是取代过渡金属位点的掺杂元素，可以包括选自由钨(W)、铜(Cu)、铁(Fe)、钒(V)、铬(Cr)、钛(Ti)、锆(Zr)、锌(Zn)、铝(Al)、铟(In)、钽(Ta)、钇(Y)、镧(La)、锶(Sr)、镓(Ga)、钪(Sc)、钆(Gd)、钐(Sm)、钙(Ca)、铈(Ce)、铌(Nb)、镁(Mg)、硼(B)和钼(Mo)组成的组中的至少一种元素。
A是取代氧位的元素，可以包括选自由氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)和硫(S)组成的组中的至少一种元素。
x表示锂镍钴锰类氧化物中锂与全部过渡金属的原子比，其中，x可以为0.8至1.2，例如1至1.2。
y表示锂镍钴锰类氧化物中过渡金属中镍的原子比，其中，y为0.3以上至小于1，优选0.5至小于1，并且更优选0.6至0.98。
z表示锂镍钴锰类氧化物中过渡金属中钴的原子比，其中，z为大于0至小于0.7，优选为0.01以上至小于0.5，更优选为0.01以上至小于0.4。
w表示锂镍钴锰类氧化物中过渡金属中锰的原子比，其中，w为大于0至小于0.7，优选为0.01以上至小于0.5，更优选为0.01以上至小于0.4。
v表示掺杂到锂镍钴锰类氧化物中的过渡金属位点中的掺杂元素M1的原子比，其中，v可以为0至0.2，例如0至0.1。在添加掺杂元素M1的情况下，具有改善锂镍钴锰类氧化物的结构稳定性的效果，但是，由于当掺杂元素的量增加时容量可能降低，因此期望的是包含的掺杂元素的原子比为0.2以下。
p表示取代氧位的元素A的原子比，其中，p可以为0至0.2，例如0至0.1。
锂镍钴锰类氧化物的具体实例可以是LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2和LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，但是锂镍钴锰类氧化物不限于此。
基于正极活性材料层的总重量，正极活性材料的含量可以为80重量％至98重量％，例如85重量％至98重量％。当正极活性材料的含量在上述范围内时，可以表现出优异的容量特性。
接下来，使用导电剂为电极提供导电性，其中，可以使用任何导电剂而没有特别限制，只要其具有合适的电子导电性而不会引起电池中的不利化学变化即可。
导电剂的具体实例可以是：如天然石墨或人造石墨等石墨；碳类材料，如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽黑、炉黑、灯黑、热裂法炭黑和碳纤维；金属粉末或纤维，如铜、镍、铝和银；导电晶须，如氧化锌晶须和钛酸钾晶须；导电性金属氧化物，如氧化钛；导电性聚合物，如聚亚苯基衍生物，可以使用它们中的任何一种或两种以上的混合物。
相对于正极活性材料层的总重量，导电剂的含量可以为0.1重量％至10重量％，例如0.1重量％至5重量％。
接下来，粘合剂可改善正极活性材料颗粒之间的附着力以及正极活性材料与集电体之间的附着力。
粘合剂的具体实例可以为：聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-co-HFP)、聚乙烯醇、聚丙烯腈、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯聚合物(EPDM)、磺化EPDM、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、氟橡胶或它们的各种共聚物，可以使用它们中的任何一种或两种以上的混合物。相对于正极活性材料层的总重量，粘合剂的含量可以为0.1重量％至15重量％，例如0.1重量％至10重量％。
如上所述的本发明的正极可以通过本领域已知的制备正极的方法来制备。例如，可以通过下述方法来制备正极：用正极浆料涂覆正极集电体(该正极浆料是通过将正极活性材料、粘合剂和/或导电剂溶解或分散在溶剂中而制备的)，干燥，然后辊压，或将正极浆料流延在单独的载体上，然后将与载体分离的膜层压在正极集电体上。
正极集电体没有特别限制，只要其具有导电性而不会在电池中引起不利的化学变化即可，例如，可以使用不锈钢、铝、镍、钛、烧制碳或用碳、镍、钛或银等中的一种表面处理过的铝或不锈钢。另外，正极集电体的厚度通常可以为3μm至500μm，并且可以在集电体的表面上形成微细凹凸物，以提高正极活性材料的附着力。正极集电体例如可以以各种形状使用，如膜、片、箔、网、多孔体、泡沫体和无纺布体等。
溶剂可以为现有技术中通常使用的溶剂，可以包括二甲基亚砜(DMSO)、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、丙酮或水，并且可以使用它们中的任何一种或两种以上的混合物。如果考虑正极材料混合物的涂布厚度、制造产率和加工性而可以将正极材料混合物调整为具有适当的粘度，则溶剂的用量可以是足够的，并且没有特别限制。
(2)负极
接下来，将描述负极。
本发明的负极包括含有负极活性材料的负极活性材料层，必要时，负极活性材料层还可以包含导电剂和/或粘合剂。
作为负极活性材料，可以使用本领域中使用的各种负极活性材料，例如碳类负极活性材料、硅类负极活性材料或锂金属。
作为碳类负极活性材料，可以使用本领域中使用的各种碳类负极活性材料，例如，如天然石墨、人造石墨和Kish石墨等石墨类材料；热解碳、中间相沥青类碳纤维、中间碳微珠、中间相沥青、如石油或煤焦油沥青衍生焦炭等高温烧结碳、软碳和硬碳。碳类负极活性材料的形状没有特别限制，可以使用如不规则形状、平面形状、薄片状、球形或纤维状等各种形状的材料。
优选地，碳类负极活性材料可以包括天然石墨或人造石墨中的至少一种。更优选地，碳类负极活性材料可包括天然石墨和人造石墨。在同时使用天然石墨和人造石墨的情况下，可以增加与集电体的附着力以抑制活性材料的剥离。
硅类负极活性材料可包括本领域中使用的各种硅类负极活性材料，例如，选自由金属硅(Si)、氧化硅(SiOx，其中0<x<2)、碳化硅(SiC)和Si-Y合金(其中Y是选自由碱金属、碱土金属、第13族元素、第14族元素、过渡金属、稀土金属及其组合组成的组中的元素，并且不是Si)组成的组中的至少一种。作为元素Y，可以使用Mg、Ca、Sr、钡(Ba)、镭(Ra)、Sc、Y、Ti、Zr、铪(Hf)、
Figure BDA0003353840640000121
(Rf)、V、Nb、Ta、
Figure BDA0003353840640000122
(Db)、Cr、Mo、W、
Figure BDA0003353840640000124
(Sg)、锝(Tc)、铼(Re)、
Figure BDA0003353840640000123
(Bh)、Fe、铅(Pb)、钌(Ru)、锇(Os)、
Figure BDA0003353840640000125
(Hs)、铑(Rh)、铱(Ir)、钯(Pd)、铂(Pt)、Cu、银(Ag)、金(Au)、Zn、镉(Cd)、B、Al、Ga、锡(Sn)、In、锗(Ge)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、S、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)或其组合。
特别是，在本发明中，负极可以是使用锂金属作为负极活性材料的锂金属负极，或者包含硅类负极活性材料的负极。由于本发明的电解质包含氟类溶剂，因此与使用其他类型的有机溶剂的电解质相比，可以在锂金属负极或使用硅类负极活性材料的负极的表面上形成稳定的固体电解质中间相(SEI)，因此，在改善电池稳定性和寿命特性方面更有效。
基于负极活性材料层的总重量，负极活性材料的含量可以为80重量％至99重量％。在负极活性材料的含量满足上述范围的情况下，可以获得优异的容量特性和电化学性能。
接下来，导电剂是用于进一步改善负极活性材料的导电性的成分，其中，基于负极活性材料层的总重量，导电剂的添加量可以为10重量％以下，例如5重量％以下。可以使用任何导电剂而没有特别限制，只要其具有导电性而不会在电池中引起不利的化学变化即可，例如，可以使用以下导电材料，如：石墨，如天然石墨或人造石墨；炭黑，如乙炔黑、科琴黑、槽黑、炉黑、灯黑和热裂法炭黑；导电纤维，如碳纤维或金属纤维；金属粉末，如碳氟化合物粉、铝粉和镍粉；导电晶须，如氧化锌晶须和钛酸钾晶须；导电金属氧化物，如氧化钛；或聚亚苯基衍生物。
粘合剂是有助于导电剂、活性材料和集电体之间的粘合的成分，其中，基于负极活性材料层的总重量，粘合剂的通常添加量为0.1重量％至10重量％。粘合剂的实例可以是聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯聚合物(EPDM)、磺化EPDM、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶及其各种共聚物。
可以通过本领域已知的制备负极的方法来制备负极。例如，可以通过用负极浆料涂覆负极集电体(该负极浆料是通过将负极活性材料以及选择性的粘合剂和导电剂溶解或分散在溶剂中而制备的)、辊压并干燥的方法来制备负极，或可以通过将负极浆料流延在单独的载体上然后将与载体分离的膜层压在负极集电体上来制备。
负极集电体没有特别限制，只要其具有高导电性而不会在电池中引起不利的化学变化即可，例如，可以使用铜、不锈钢、铝、镍、钛、烧制碳或用碳、镍、钛、银等的一种表面处理过的铜或不锈钢和铝-镉合金。负极集电体的厚度通常可以为3μm至500μm，并且与正极集电体类似，可以在集电体的表面上形成微细凹凸物，以提高负极活性材料的附着力。负极集电体例如可以以各种形状使用，如膜、片、箔、网、多孔体、泡沫体和无纺布体等。
溶剂可以为现有技术中通常使用的溶剂，可以包括二甲基亚砜(DMSO)、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、丙酮或水，并且可以使用它们中的任何一种或两种以上的混合物。如果考虑负极材料混合物的涂布厚度、制造产率和加工性而可以将负极浆料调整为具有适当的粘度，则溶剂的用量可以是足够的，并且没有特别限制。
(3)隔膜
本发明的锂二次电池包含在正极和负极之间的隔膜。
隔膜将负极和正极隔开，并提供锂离子的移动路径，其中可以使用任何隔膜作为隔膜而没有特别限制，只要其通常用于锂二次电池即可，特别是，可以使用对于电解质具有高水分保持能力并对电解质离子的传输具有低阻力的隔膜。
具体地，可以使用多孔聚合物膜，例如，由聚烯烃类聚合物(如乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物和乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物)制备的多孔聚合物膜，或者可以使用其两层以上的层叠结构。另外，可以使用典型的多孔无纺布，例如由高熔点玻璃纤维或聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维形成的无纺布。此外，可以使用包括陶瓷成分或聚合物材料的经涂覆隔膜来确保耐热性或机械强度，并且可以选择性地使用具有单层或多层结构的隔膜。
如上所述的本发明的锂二次电池可适合用于便携式设备，如移动电话、笔记本电脑和数码相机，以及电动汽车，如混合动力汽车(HEV)。
因此，根据本发明的另一实施方式，提供了一种包括所述锂二次电池作为单元电芯的电池模组和包括该电池模组的电池包。
电池模组或电池包可以用作下述的至少一种中大型装置的电源：电动工具；电动车辆，包括电动汽车(EV)、混合动力电动汽车和插电式混合动力电动汽车(PHEV)；或电力存储系统。
本发明的锂二次电池的形状没有特别限制，不过可以使用利用罐的圆柱型、棱柱型、袋型或硬币型。
本发明的锂二次电池不仅可以用于用作小型设备的电源的电池电芯，而且可以用作包括多个电池电芯的中大型电池模组中的单元电芯。
在下文中，将根据具体实施例详细说明本发明。
实施例
实施例1
(非水性电解质制备)
将LiFSI溶解在非水有机溶剂(碳酸甲基2,2,2-三氟乙基酯(F3-EMC)、1,2,2,2-四氟乙基2,2,2-三氟乙基醚和氟代碳酸亚乙酯(FEC)以6:2:2的体积比混合)中，使得LiFSI的浓度为1.0M，并添加1重量％的碳酸亚乙烯酯和5重量％的下式1-1-a表示的氟类化合物以制备电解质。
[式1-1-a]
Figure BDA0003353840640000151
(正极制备)
将作为正极活性材料的Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2、作为导电剂的炭黑和作为粘合剂的聚偏二氟乙烯(PVDF)以90:5:5的重量比添加到作为溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中，以制备正极活性材料浆料(固形物：48重量％)。用正极活性材料浆料涂布100μm厚的正极集电体(Al薄膜)，干燥并辊压以制备正极。
(二次电池制备)
在通过依次堆叠通过上述方法制备的正极、聚乙烯隔膜和锂金属负极制备电极组件之后，将电极组件放入袋型二次电池壳体中，并将上面制备的非水性电解质注入其中以制备锂二次电池。
实施例2
以与实施例1相同的方式制备锂二次电池，不同之处在于，在电解质的制备过程中使用碳酸甲基2,2,2-三氟乙基酯(F3-EMC)、1,1,2,2-四氟乙基2,2,3,3-四氟丙基醚和氟代碳酸亚乙酯(FEC)以6:2:2的体积比混合的非水有机溶剂。
实施例3
以与实施例1相同的方式制备锂二次电池，不同之处在于，在电解质的制备过程中使用下式1-2-a的化合物代替式1-1-a的化合物。
[式1-2-a]
Figure BDA0003353840640000161
实施例4
以与实施例2相同的方式制备锂二次电池，不同之处在于，在电解质的制备过程中使用式1-2-a的化合物代替式1-1-a的化合物。
实施例5
以与实施例1相同的方式制备锂二次电池，不同之处在于，在电解质的制备过程中使用氟代碳酸亚乙酯(FEC)、碳酸亚乙酯和碳酸乙甲酯以1:2:7的体积比混合的非水有机溶剂。
比较例1
以与实施例1相同的方式制备锂二次电池，不同之处在于，通过将LiPF6溶解在非水有机溶剂(氟代碳酸亚乙酯(FEC)、碳酸亚乙酯和碳酸乙甲酯以0.4:2.6:7的体积比混合)中使得LiPF6的浓度为1.0M，并添加1重量％的碳酸亚乙烯酯来制备电解质。
比较例2
以与实施例1相同的方式制备锂二次电池，不同之处在于，在电解质的制备过程中不添加式1-1-a的化合物。
实验例1：高温寿命特性评价
将实施例1至5以及比较例1和2制备的锂二次电池各自在45℃下在恒流/恒压(CC/CV)条件下以0.7C充电至4.2V，然后以0.5C的CC放电至3V，将此设为一次循环，进行800次充电和放电循环以测量容量保持率。根据以下计算式(1)计算容量保持率，并将测量结果列在下面的[表1]中。
计算式(1)：容量保持率(％)＝(800次循环后的放电容量/一次循环后的放电容量)×100
[表1]
容量保持率(％)
实施例1 90
实施例2 86
实施例3 89
实施例4 84
实施例5 81
比较例1 79
比较例2 64
参见[表1]，可以确认，使用包含氟类有机溶剂和[式1]表示的氟类化合物的电解质的实施例1至5的二次电池具有比不使用氟类化合物的比较例1和2的二次电池更好的高温寿命特性。
实验例2：热箱测试评价
在4.2V的电压条件下，将实施例1至5以及比较例1和2制备的二次电池各自的三个完全充电至100％(2000mAh)的充电状态(SOC)。此后，将充满电的二次电池放入25℃的室内，以5℃/min的加热速率将温度升至150℃，然后将温度在150℃保持约60分钟。在上述温度条件下将各个锂二次电池暴露于高温之后，确认电池是否着火。
其中所有三个电池均未着火的情况表示为“通过”，而多于一个电池着火的情况表示为“失败”。
[表2]
有无着火
实施例1 通过
实施例2 通过
实施例3 通过
实施例4 通过
实施例5 通过
比较例1 失败
比较例2 失败
参见[表2]，可以确认，使用包含氟类有机溶剂和[式1]表示的氟类化合物的电解质的实施例1至5的二次电池具有比不使用氟类化合物的比较例1和2的二次电池更好的热稳定性。
实验例3：电极附着力评价
在对实施例1至5以及比较例1和2制备的二次电池各自进行活化处理之后，将电极组件与各个二次电池分离。然后，根据ASTM标准D638(V型样品)在25℃和约30％的相对湿度下以5mm/分的速率使用Lloyd LR-10K测量各个电极组件的电极附着力。测量结果呈现于下[表3]中。
[表3]
电极附着力[MPa]
实施例1 3.8
实施例2 4.2
实施例3 3.6
实施例4 6.2
实施例5 2.9
比较例1 1.7
比较例2 0.4
参见[表3]，可以确认，使用包含氟类有机溶剂和[式1]表示的氟类化合物的电解质的实施例1至5具有比比较例1和2更好的电极附着力。

Claims (12)

1.一种锂二次电池用电解质，所述电解质包含：
锂盐；
含有氟类有机溶剂的非水溶剂；和
式1表示的氟类化合物，
[式1]
Figure FDA0003353840630000011
其中，在式1中，
n是1至300的整数，
R为氢、卤素、具有1至6个碳原子的烷基或具有1至6个碳原子的卤代烷基，并且
X是式2表示的官能团，
[式2]
Figure FDA0003353840630000012
其中，在式2中，
m是0至4的整数，
I是1至3的整数，
R1和R2各自独立地为氢、卤素、具有1至6个碳原子的烷基或具有1至6个碳原子的卤代烷基，并且当存在两个以上R1和R2时，每个R1和R2相同或不同。
2.如权利要求1所述的锂二次电池用电解质，其中，式1表示的氟类化合物包括式1-1表示的化合物或式1-2表示的化合物，
[式1-1]
Figure FDA0003353840630000021
[式1-2]
Figure FDA0003353840630000022
其中，在式1-1和式1-2中，
n是1至300的整数，
R为氢、卤素、具有1至6个碳原子的烷基或具有1至6个碳原子的卤代烷基，并且
R1、R1’和R1″各自独立地为氢、卤素、具有1至6个碳原子的烷基或具有1至6个碳原子的卤代烷基。
3.如权利要求1所述的锂二次电池用电解质，其中，式1表示的氟类化合物的重均分子量为60,000g/mol以下。
4.如权利要求1所述的锂二次电池用电解质，其中，基于所述电解质的总重量，式1表示的氟类化合物的含量为0.001重量％至30重量％。
5.如权利要求1所述的锂二次电池用电解质，其中，所述氟类有机溶剂包括氟代碳酸亚乙酯(FEC)、二氟代碳酸亚乙酯(DFEC)、氟代碳酸二甲酯(F-DMC)、碳酸氟乙基甲基酯(FEMC)、2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧戊环(TFDOL)、碳酸甲基2,2,2-三氟乙基酯(F3-EMC)、亚磷酸三氟乙基酯(TFEPi)、磷酸三氟乙基酯(TFEPa)、1,1,2,2-四氟乙基2,2,2-三氟乙基醚、1,1,2,2-四氟乙基2,2,3,3-四氟丙基醚、单氟苯(FB)、二氟苯、三氟苯、四氟苯、五氟苯、六氟苯、1,1,2,2-四氟-3-(1,1,2,2-四氟乙氧基)丙烷、二氟乙酸甲酯、二氟乙酸乙酯、乙酸二氟乙基酯或其混合物。
6.如权利要求1所述的锂二次电池用电解质，其中，所述氟类有机溶剂包括氟代碳酸亚乙酯(FEC)、碳酸甲基2,2,2-三氟乙基酯(F3-EMC)、1,1,2,2-四氟乙基2,2,2-三氟乙基醚、1,1,2,2-四氟乙基2,2,3,3-四氟丙基醚或其混合物。
7.如权利要求1所述的锂二次电池用电解质，其中，基于100重量份的所述非水溶剂，所述氟类有机溶剂的含量为5重量份至100重量份。
8.如权利要求1所述的锂二次电池用电解质，其中，所述非水溶剂还包含非氟类有机溶剂。
9.如权利要求8所述的锂二次电池用电解质，其中，基于100重量份的所述非水溶剂，所述非氟类有机溶剂的含量为95重量份以下。
10.如权利要求1所述的锂二次电池用电解质，所述电解质还包含选自由离子液体、环状碳酸酯类化合物、卤代碳酸酯类化合物、磺内酯类化合物、硫酸酯或硫酸盐类化合物、磷酸酯或磷酸盐类化合物、硼酸酯或硼酸盐类化合物、腈类化合物、苯类化合物、胺类化合物、硅烷类化合物和锂盐类化合物组成的组中的至少一种。
11.一种锂二次电池，其包括正极、负极、设置在所述正极与所述负极之间的隔膜和权利要求1所述的锂二次电池用电解质。
12.如权利要求11所述的锂二次电池，其中，所述负极是锂金属负极或包括硅类负极活性材料的负极。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230178811A1 (en) * 2020-10-30 2023-06-08 Lg Energy Solution, Ltd. Electrolyte for lithium secondary battery, and lithium secondary battery comprising same
CN115425292A (zh) * 2022-08-16 2022-12-02 华中科技大学 耐高温电解液、二次电池及其应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012033286A (ja) * 2010-07-28 2012-02-16 Asahi Kasei E-Materials Corp 二次電池正極形成用バインダー、二次電池正極形成用電極合剤、電極構造体および二次電池
CN108886169A (zh) * 2016-12-09 2018-11-23 株式会社Lg化学 非水电解质和包括该非水电解质的锂二次电池
CN109075386A (zh) * 2017-01-20 2018-12-21 株式会社Lg化学 用于锂二次电池的非水电解质溶液和包括该非水电解质溶液的锂二次电池
KR20190017477A (ko) * 2017-08-11 2019-02-20 주식회사 엘지화학 비수성 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
CN109891654A (zh) * 2017-07-03 2019-06-14 株式会社Lg化学 电解质添加剂和包括该添加剂的用于锂二次电池的非水电解质溶液

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5162803B2 (ja) 2001-02-15 2013-03-13 三菱化学株式会社 非水系電解液二次電池及びそれに用いる非水系電解液
JP5780008B2 (ja) 2010-11-16 2015-09-16 横浜ゴム株式会社 （メタ）アクリレート化合物およびその製造方法
US20120171576A1 (en) 2010-12-29 2012-07-05 Industrial Technology Research Institute Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery including the same
US9136559B2 (en) * 2010-12-29 2015-09-15 Industrial Technology Research Institute Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery including the same
JP5488768B2 (ja) 2012-03-27 2014-05-14 旭硝子株式会社 二次電池用非水電解液およびリチウムイオン二次電池
EP2911231B1 (en) 2012-10-22 2017-03-22 Asahi Glass Company, Limited Non-aqueous electrolytic solution for secondary batteries and lithium-ion secondary battery comprising the same
JP6517069B2 (ja) * 2014-06-30 2019-05-22 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池
JP2016038997A (ja) 2014-08-06 2016-03-22 旭硝子株式会社 非水電解液二次電池
KR102425826B1 (ko) * 2014-12-30 2022-07-28 삼성전자주식회사 리튬 이차전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
JP6766806B2 (ja) 2015-04-30 2020-10-14 日本電気株式会社 二次電池用電解液及び二次電池
WO2018106078A1 (ko) 2016-12-08 2018-06-14 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
CN108886165B (zh) 2016-12-08 2021-06-04 株式会社Lg化学 用于锂二次电池的电解质和包括该电解质的锂二次电池
JP6793997B2 (ja) 2017-01-12 2020-12-02 エルジー・ケム・リミテッド 非水電解液およびそれを含むリチウム二次電池
KR102117622B1 (ko) 2017-01-20 2020-06-02 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 비수 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
JP7234529B2 (ja) 2017-08-31 2023-03-08 株式会社Ｇｓユアサ 非水電解質及び蓄電素子
US10854923B2 (en) 2017-10-19 2020-12-01 Battelle Memorial Institute Low flammability electrolytes for stable operation of lithium and sodium ion batteries
WO2019088733A1 (ko) 2017-11-03 2019-05-09 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR102227811B1 (ko) 2017-11-03 2021-03-15 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US11489203B2 (en) 2018-07-04 2022-11-01 Lg Energy Solution, Ltd. Electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery including same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012033286A (ja) * 2010-07-28 2012-02-16 Asahi Kasei E-Materials Corp 二次電池正極形成用バインダー、二次電池正極形成用電極合剤、電極構造体および二次電池
CN108886169A (zh) * 2016-12-09 2018-11-23 株式会社Lg化学 非水电解质和包括该非水电解质的锂二次电池
CN109075386A (zh) * 2017-01-20 2018-12-21 株式会社Lg化学 用于锂二次电池的非水电解质溶液和包括该非水电解质溶液的锂二次电池
CN109891654A (zh) * 2017-07-03 2019-06-14 株式会社Lg化学 电解质添加剂和包括该添加剂的用于锂二次电池的非水电解质溶液
KR20190017477A (ko) * 2017-08-11 2019-02-20 주식회사 엘지화학 비수성 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차전지

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