[发明专利]用于锂二次电池的非水电解质溶液及包括所述非水电解质溶液的锂二次电池

说明书

本发明涉及一种用于锂二次电池的非水电解质溶液，其包括充当HF清除剂的化合物；以及涉及一种藉由包括所述非水电解质溶液来改善循环寿命特性和高温存储特性的锂二次电池。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2017年1月26日在韩国知识产权局在提交的韩国专利申请第2017-0012711号和于2018年1月17日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2018-0006124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

本发明涉及用于具有改善的循环寿命特性及高温存储特性的锂二次电池的非水电解质溶液，以及包括所述非水电解质的锂二次电池。

背景技术

根据信息和电子通信产业的最新发展，随着电子装置的小型化、轻量化、薄型化和便携式的趋势，对于用作这种电子装置的电源的高能量密度电池的需求已经增加。作为最佳满足这种需求的电池，锂二次电池，特别是锂离子电池(lithium ion batteries，LIB)，由于其高能量密度和易于设计已经被采用为许多便携式装置的电源。

近来，随着锂离子电池已经被采用为用于除小型电子装置(诸如便携式IT装置)之外的电动车或电能存储的电源，对于锂二次电池的研究已经扩展，锂二次电池不仅在室温下而且在诸如高温或低温环境之类的更为严苛的外部环境下也可保持极佳的性能。

目前使用的锂二次电池是由能够嵌入和脱嵌锂离子的碳材料负极、由含锂的过渡金属氧化物形成的正极、和电解质组成。

在用于锂二次电池的电解质中使用各种非水溶剂，但就安全性的提升而言，优选使用高沸点溶剂，举例而言，诸如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、或氟代碳酸乙烯酯(FEC)之类的环状碳酸酯。

在高压条件下使用锂二次电池的情形中，可能会出现以下的问题：

这些问题包括：首先，按照在高压范围内充电和放电，因负极活性材料的结构改变引起的重复的机械应力而导致容量降低；和第二，按照高压的使用，因电解质溶液副反应引起的非导电固体电解质界面(solid electrolyte interface，SEI)的形成和金属离子的溶解而导致容量降低。

电解质溶液副反应的原因之一是在电池制造过程中所产生的电解质溶液中的少量水分。该残留的水分与作为锂盐的LiPF₆反应形成强酸HF，该HF可能会引起安全性问题，例如，HF在充电和放电期间分解而释放出氢气，或者HF使正极的表面退化而溶解金属离子。在退化现象中，随着重复充电和放电，锂(Li)金属的沉淀强化。

因此，已经提出一种通过在制造过程中藉由加热去除水分来减少HF的形成的方法，但是很难完全去除吸附在活性材料或类似物上的水分。

因此，需要开发一种二次电池，其中藉由去除电解质溶液副反应形成的HF可改善容量降低。

现有技术文献

韩国专利第1083882号。

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供了一种用于锂二次电池的非水电解质溶液，其包括作为添加剂的充当HF清除剂(scavenger)的化合物。

本发明的另一方面提供了一种锂二次电池，其中藉由包括所述用于锂二次电池的非水电解质溶液，循环寿命特性和高温存储性能得到改善。

技术方案