[发明专利]锂二次电池的电解质以及包含该电解质的锂二次电池

说明书

公开的为锂二次电池的电解质以及包含该电解质的锂二次电池。所述锂二次电池的电解质包括锂盐、溶剂组分和添加剂，所述添加剂包括一种或多种下列化合物，其中，R₁、R₂和R₃各自独立地为氢、具有1至20个碳原子的烷基、具有3至20个碳原子的环烷基、具有6至30个碳原子的芳基或具有6至30个碳原子的芳烷基。

技术领域

本发明涉及锂二次电池的电解质以及包括该电解质的锂二次电池。

背景技术

随着技术的发展和对移动设备的需求的增加，对作为能源的二次电池的需求迅速增加，在二次电池中广泛使用具有高能量密度和高电压的锂二次电池。通常，锂二次电池包括负电极、正电极、设置于电极之间的隔膜以及电解质，使用在有机溶剂中溶解适当量的锂盐的电解质。

在相关领域中，例如，在目前使用的二次电池电解质中，由于重复充电和放电会发生各种副反应，由此类副反应产生的副产物是降低电池性能的因素。特别地，当电解质中包含LiPF₆锂盐时，由下列一系列的反应公式(1)产生的HF会破坏负电极表面上的固体电解质界面(SEI)和正电极表面上的阴极电解质界面(CEI)，其可能导致电极退化，这可能严重影响电池运行。

反应公式(1)

LiPF₆→Li⁺+PF₆^-(常规反应)

LiPF₆→LiF+PF₅(副反应)

PF₅+H₂O→2HF+POF₃

例如，HF可能破坏正电极的CEI和负电极的SEI并可能进一步造成正电极过渡金属的洗脱。

发明内容

在优选方面，提供了锂二次电池的电解质和包括该电解质的锂二次电池，所述电解质通过除去破坏电极SEI膜的副产物从而改进了稳定性。

在一方面，提供了锂二次电池的电解质溶液，所述电解质溶液可以包括锂盐、溶剂组分和添加剂。所述添加剂可以包括一种或多种下列化合物。

在上述化合物中，R₁、R₂和R₃各自独立地为氢、具有1至20个碳原子的烷基、具有3至20个碳原子的环烷基、具有6至30个碳原子的芳基或具有6至30个碳原子的芳烷基。

此外，基于所述电解质的总重量，所述电解质可以包括约0.2至3.0重量％的量的添加剂。

优选地，所述溶剂组分可适当地包括选自碳酸酯基溶剂、酯基溶剂、醚基溶剂、酮基溶剂、非质子溶剂及其组合的一种或多种。