[发明专利]锂二次电池用非水电解质溶液和包含其的锂二次电池

说明书

本发明涉及一种锂二次电池用非水电解质溶液和包含其的锂二次电池，具体而言，本发明的目的在于提供一种包含锂盐、有机溶剂和作为添加剂的式1表示的化合物的锂二次电池用非水电解质溶液和锂二次电池，其中通过包含所述非水电解质溶液，高温下的高倍率充放电特性得到改善。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年11月18日提交的第10-2019-0147431号韩国专利申请和2020年11月12日提交的第10-2020-0151165号韩国专利申请的优先权，其公开内容以引用的方式并入本文。本发明涉及一种锂二次电池用非水电解质溶液和包含所述非水电解质溶液的锂二次电池。

背景技术

现代社会对电能的依赖性逐渐增强，相应地，电能的生产也进一步增加。为了解决这一过程中出现的环境问题，可再生能源发电作为下一代发电系统备受关注。对于可再生能源而言，由于其具有间歇性发电的特点，因此大容量储能装置对于稳定供电是必不可少的。锂离子电池作为目前在储能装置中商业化的显示出最高能量密度的装置受到了广泛关注。

锂离子电池如下构成：含有锂的过渡金属氧化物形成的正极、能够存储锂的负极、包含含有锂盐的有机溶剂的电解质溶液和隔膜。

关于这些元件中的正极，通过过渡金属的氧化还原反应存储能量，其中这导致过渡金属必须基本上包含在正极材料中。

当正极活性材料在重复充放电期间发生结构崩塌时，正极性能降低。也就是说，在正极结构崩塌期间已经从正极表面溶解的金属离子电沉积在负极上，从而降低了电池的性能。当正极的电位升高或电池暴露于高温时，这种现象会进一步增加。

因此，为了控制电池的劣化行为，已经进行了在正极上应用形成膜的添加剂的研究，另外，正在进行抑制溶解的过渡金属在负极上电沉积或离子置换的发生的研究。

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供了一种锂二次电池用非水电解质溶液，其包含与从正极溶解的过渡金属离子形成络合物的添加剂。

本发明的另一方面提供了一种锂二次电池，其中通过包含锂二次电池用非水电解质溶液来改进高倍率充放电特性。

技术方案

根据本发明的一个方面，

提供了一种锂二次电池用非水电解质溶液，其包含锂盐、有机溶剂和作为添加剂的式1表示的化合物。

[式1]

其中，在式1中，

R₁至R₆各自独立地为氢、具有1至5个碳原子的烷基基团或-CN基团，其中R₁至R₆中的至少一个是-CN基团。

根据本发明的另一方面，

提供了一种锂二次电池，所述锂二次电池包括负极、正极、设置在负极和正极之间的隔膜和非水电解质溶液，其中所述非水电解质溶液包括本发明的锂二次电池用非水电解质溶液。

有利效果

包含在本发明的非水电解质溶液中的式1表示的化合物是其结构中含有氰基基团的化合物，其中氰基基团可通过与从锂二次电池的正极溶解的过渡金属离子形成络合物来抑制金属离子在负极上的电沉积。由于包含这种添加剂的非水电解质溶液在有机溶剂之前发生氧化分解以在正极的表面形成膜，因此它可以抑制正极和有机溶剂之间的连续分解反应。因此，如果包含非水电解质溶液，则可以实现具有改进的高倍率充放电特性的锂二次电池。

附图说明