[发明专利]一种含有磷腈氟烷基磺酰亚胺锂的电解液及使用该电解液的电池

说明书

本发明提供一种含有磷腈氟烷基磺酰亚胺锂的电解液，包括导电锂盐、非水有机溶剂和添加剂，导电锂盐包括磷腈氟烷基磺酰亚胺锂，磷腈氟烷基磺酰亚胺锂结构通式为：其中，M+是Li，R1‑5＝‑OR7或者‑M[NSO2‑R6]；R6为碳原子数为1‑8的含氟烷基，R7为碳原子数为1‑10的烷烃类基团。本发明提供的磷腈氟烷基磺酰亚胺锂具有较好的热稳定性和耐水解性，在传统碳酸酯溶液中具备高的电导率和氧化电位，和广泛应用的电极材料有良好的相容性。

技术领域

本发明涉及锂二次电池领域，更具体地，本发明涉及一种含有磷腈氟烷基磺酰亚胺锂的电解液使用该电解液的锂二次电池。

背景技术

含氟烷基磺酰亚胺及其碱金属盐，特别是锂盐，是重要的含氟离子化合物，在锂离子电池、超级电容器、以及铝电解电容器等清洁能源器件用高性能非水电解质材料、以及新型高效催化剂等领域，均具有重要的产业化应用价值。

目前，关于含氟烷基磺酰亚胺的研究多集中在一元含氟磺酰亚胺(Coord.Chem.Revs.,1997,158,413.)，也就是阴离子结构中含有一个磺酰亚胺(-SO₂NSO₂-)单元，如双(氟烷基磺酰)亚胺(H[(R_FSO₂)₂N]，R_F＝C_mF_2m+1，m＝1－8)及其碱金属盐(M[(R_FSO₂)₂N]，M＝Li,Na,K,Rb,Cs)，其中具有代表性的是双(三氟甲基磺酰)亚胺锂(Li[(CF₃SO₂)₂N]，简称LiTFSI)。由于分子中CF₃的强吸电子作用，以及磺酰亚胺基团(-SO₂-N-SO₂-)的共轭离域作用，使得[(CF₃SO₂)₂N]^－(TFSI^-)阴离子中的负电荷高度分散，而成为弱配位的有机阴离子，故而使得HTFSI具有极强的酸性和耐氧化还原性能，其碱金属盐、离子液体具有良好的化学和电化学稳定性。