[发明专利]二肟类衍生物在制备锂离子电池电解液中的应用

说明书

本发明公开了二肟类衍生物在制备锂离子电池电解液中的应用，本发明以二肟类衍生物作为锂离子电池电解液的添加剂之一，能够与循环过程中溶解到电解液的正极材料过渡金属离子形成配合物沉淀，减缓金属离子在负极表面的沉积和负极SEI的生长，明显改善锂离子电池，特别是以含镍材料为正极材料的锂离子电池的循环性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及二肟类衍生物在制备锂离子电池电解液中的应用。

背景技术

锂离子电池由于具有能量密度高和循环寿命长等优点，已经被广泛应用于便携式电子产品。和钴酸锂和磷酸铁锂材料相比，含镍的正极材料由于具有较高的比容量，已经成为新能源汽车领域锂离子动力电池的主流。例如，含镍的三元材料和NCA材料是目前最受关注的新能源汽车动力电池正极材料，而富锂材料被普遍认为是下一代的动力电池正极材料。

含镍正极材料制作的锂电池在使用过程存在的主要问题是循环性能不够理想，主要原因在于循环过程中含镍材料晶体结构的衰变、二次颗粒内部应力的积累以及过渡金属元素的溶解等问题。提高电池循环性能一方面可以通过对含镍材料进行材料改性，如元素体相掺杂和表面包覆，另一方面也可以开发合适的电解液添加剂，通过电解液来改善含镍材料的循环性能。

现有技术中，以二肟类衍生物作为锂离子电池电解液添加剂，并以此制备电解液来改善含镍正极材料循环性能的相关技术还尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供二肟类衍生物在制备锂离子电池电解液中的应用。

本发明的另一目的在于提供一种锂离子电池电解液。

本发明的再一目的在于提供一种锂离子电池。

本发明的技术方案如下：

二肟类衍生物在制备锂离子电池电解液中的应用，该锂离子电池的正极的材质含镍，该二肟类衍生物的结构式为其中，

R1为H、卤素、碳原子数为1-5的烷基或卤代烷基，

R2为H、卤素、碳原子数为1-5的烷基或卤代烷基，

X1为H或碱金属，

X2为H或碱金属。

在本发明的一个优选实施方案中，所述锂离子电池电解液中，所述二肟类衍生物的含量为0.01-10wt％。

在本发明的一个优选实施方案中，所述锂离子电池电解液中还包括锂盐、有机溶剂和添加剂。

进一步优选的，所述锂盐包括六氟磷酸锂(LiPF₆)、四氟硼酸锂(LiBF₄)、双草酸硼酸锂(LiBOB)和二氟草酸硼酸锂(LiODFB)中的至少一种；所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯(EC)、二甲基碳酸酯(DMC)、二乙基碳酸酯(DEC)、甲基乙基碳酸酯(EMC)、甲基丙基碳酸酯(MPC)和碳酸丁烯酯(BC)中的至少一种；所述添加剂包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、乙烯基碳酸亚乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、乙烯基亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、硫酸二甲酯和硫酸丙烯酯中的至少一种。

本发明的另一技术方案如下：

一种锂离子电池电解液，该锂离子电池的正极的材质含镍，含有二肟类衍生物，该二肟类衍生物的结构式为其中，

R1为H、卤素、碳原子数为1-5的烷基或卤代烷基，

R2为H、卤素、碳原子数为1-5的烷基或卤代烷基，

X1为H或碱金属，

X2为H或碱金属。

在本发明的一个优选实施方案中，所述二肟类衍生物的含量为0.01-10wt％。