[发明专利]用于锂二次电池的非水电解液和包括该非水电解液的锂二次电池

说明书

本发明涉及用于锂二次电池的非水电解液和包括该非水电解液的锂二次电池，且具体地，本发明涉及用于锂二次电池的非水电解液和包括该非水电解液的锂二次电池，所述用于锂二次电池的非水电解液包括离子化的锂盐、有机溶剂、和添加剂，其中所述添加剂是包括重量比为1:1‑4:0.05‑0.5的二氟磷酸锂、叔烷基苯、和四乙烯基硅烷在内的混合添加剂，并且所述添加剂是以基于用于锂二次电池的非水电解液的总重量的2.5重量％至4.5重量％的量被包括电解液。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年11月15日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0151998号和于2017年11月15日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0152232号的权益，通过引用将上述专利申请的公开内容作为整体结合在此。

技术领域

本发明涉及用于锂二次电池的非水电解液和包括该非水电解液的锂二次电池，且具体地，涉及可以改善锂二次电池的高温耐久性和稳定性的用于锂二次电池的非水电解液和包括该非水电解液的锂二次电池。

背景技术

随着针对移动装置的技术开发和需求增加，对作为能源的二次电池的需求显著增加，并且，在这些二次电池中，具有高能量密度和高电压的锂二次电池已经被商业化并广泛地使用。

在重复从锂金属氧化物正极嵌入(intercalation)和脱嵌(deintercalation)锂离子进出碳负极的过程的同时进行锂二次电池的充电和放电。

在这种情况下，由于锂离子是高反应性的，锂离子与碳电极反应而形成Li₂CO₃、LiO、或LiOH，并因此，可在负极的表面上形成膜。所述膜被称为“固体电解质界面(SolidElectrolyte Interface；SEI)膜”。形成于充电初期的SEI膜可在充电和放电期间防止锂离子与碳负极或其它材料发生反应，并且可充当在电解液与负极之间仅传递锂离子的离子通道(Ion Tunnel)。所述离子通道可防止由碳负极与非水电解液的具有高分子量的有机溶剂的共嵌导致的碳负极的结构塌陷，所述有机溶剂使锂离子溶剂化(solvation)并与之一起移动。

在锂二次电池的非水电解液中所用的有机溶剂通常在高温下长期存储的情况下，在有机溶剂被从正极释放的过渡金属氧化物氧化时产生气体，由于这样产生的气体导致发生电池膨胀和电极组件变形。此外，在完全充电状态下的高温存储期间SEI膜逐渐塌陷时(例如，以4.2V充电至100％之后于60℃存储)，负极暴露出来，并且，由于这样暴露的负极与电解液反应时产生诸如CO、CO₂、CH₄、和C₂H₆之类的气体，而持续地引发副反应，因此最终可能会由于电池内部压力增加导致发生诸如电池膨胀之类的变形。当因电池变形引起的电池内部短路而使电池劣化时，可能会发生电池着火或爆炸。

为了解决这些限制，已经提出了一种在非水电解液中加入SEI形成材料以防止SEI膜塌陷的方法。然而，出现了另一个限制，由于电解液添加剂导致产生其他副反应，同时二次电池的整体性能降低。

因此，对于开发可以改善锂二次电池的高温和过充电稳定性同时最小化副反应的具有新配置的非水电解液存在着持续的需求。

现有技术文件

美国专利第8,986,880号。

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供一种包括添加剂的用于锂二次电池的非水电解液，所述用于锂二次电池的非水电解液可以降低电极表面的界面电阻并且同时可以抑制高温存储期间电解液副反应。