[发明专利]用于可再充电锂电池的电解质和包括其的可再充电锂电池

说明书

技术领域

本公开内容涉及用于可再充电锂电池的电解质和包括其的可再充电锂电池。

背景技术

可再充电锂电池具有比铅蓄电池或镍镉电池高的能量密度。然而，可再充电锂电池具有令人不满意的循环寿命。日本专利待审公布No.2009-123526公开了通过如下制备的电解质：在电解质中溶解锂离子、源自草酸盐化合物的阴离子和双(氟磺酰)亚胺阴离子以改善可再充电锂电池的循环寿命特性，但所公开的可再充电锂电池的循环寿命仍是令人不满意的。

发明内容

一些实施方式提供用于可再充电锂电池的电解质，其改善可再充电锂电池的循环寿命特性。

一些实施方式提供包括所述用于可再充电锂电池的电解质的可再充电锂电池。

一些实施方式提供用于可再充电锂电池的电解质，其包括锂盐、有机溶剂和添加剂，其中所述有机溶剂包括氟化醚，和所述添加剂包括包含双磺酰亚胺阴离子和锂离子的第一锂化合物以及包含络合阴离子和锂离子的第二锂化合物，所述络合阴离子包括配位在中心原子上的二羧酸根阴离子。

在一些实施方式中，所述双磺酰亚胺阴离子可由以下化学式1表示。

[化学式1]

其中，在化学式1中，

Rf¹和Rf²各自独立地为氟或C1-C4氟烷基，或者Rf¹和Rf²彼此连接以形成具有C1-C4氟亚烷基的环。

在一些实施方式中，所述双磺酰亚胺阴离子可由以下化学式2-8之一表示。

[化学式2]

[化学式3]

[化学式4]

[化学式5]

[化学式6]

[化学式7]

[化学式8]

在一些实施方式中，所述二羧酸根阴离子可为草酸阴离子或丙二酸阴离子，和所述中心原子可为硼原子或磷原子。

在一些实施方式中，所述第二锂化合物可由化学式9表示：

[化学式9]

其中，在化学式9中，

M为硼原子或磷原子，m为范围1-3的整数，n为范围0-4的整数，和p为0或1，当M为硼原子时，2m+n=4，和当M为磷原子时，2m+n=6。

在一些实施方式中，所述络合阴离子可由化学式10-13之一表示。

[化学式10]

[化学式11]

化学式12]

[化学式13]

在一些实施方式中，基于所述锂盐和所述有机溶剂的总量100重量份，可以约0.2重量份-约5.0重量份的量包括所述第一锂化合物。

在一些实施方式中，基于所述锂盐和所述有机溶剂的总量100重量份，可以约0.2重量份-约2.0重量份的量包括所述第二锂化合物。

在一些实施方式中，所述氟化醚可包括2,2,2-三氟乙基甲基醚、2,2,2-三氟乙基二氟甲基醚、2,2,3,3,3-五氟丙基甲基醚、2,2,3,3,3-五氟丙基二氟甲基醚、2,2,3,3,3-五氟丙基-1,1,2,2-四氟乙基醚、1,1,2,2-四氟乙基甲基醚、1,1,2,2-四氟乙基乙基醚、1,1,2,2-四氟乙基丙基醚、1,1,2,2-四氟乙基丁基醚、1,1,2,2-四氟乙基异丁基醚、1,1,2,2-四氟乙基异戊基醚、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、六氟异丙基甲基醚、1,1,3,3,3-五氟-2-三氟甲基丙基甲基醚、1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲基醚、1,1,2,3,3,3-六氟丙基乙基醚、2,2,3,4,4,4-六氟丁基二氟甲基醚、或其组合。

在一些实施方式中，基于所述有机溶剂的总量，可以约30体积%-约60体积%的量包括所述氟化醚。

在一些实施方式中，所述有机溶剂可进一步包括碳酸氟代亚乙酯、链状碳酸酯、环状碳酸酯、或其组合，且所述碳酸氟代亚乙酯和所述环状碳酸酯可彼此不同。

当所述有机溶剂包括碳酸氟代亚乙酯时，基于所述有机溶剂的总量，可以约10体积%-约30体积%的量包括所述碳酸氟代亚乙酯。