[发明专利]一种阻燃型锂离子电池电解液及其制备方法有效
申请号: | 202110297545.3 | 申请日: | 2021-03-19 |
公开(公告)号: | CN113540565B | 公开(公告)日: | 2023-01-10 |
发明(设计)人: | 王献明;左晏霖;张春晖;岳敏 | 申请(专利权)人: | 深圳市研一新材料有限责任公司 |
主分类号: | H01M10/0567 | 分类号: | H01M10/0567;H01M10/0525;H01M10/42 |
代理公司: | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人: | 潘登 |
地址: | 518110 广东省深圳市龙华区观澜街道新*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 阻燃 锂离子电池 电解液 及其 制备 方法 | ||
1.一种阻燃型锂离子电池电解液,其包含有机溶剂、锂盐以及添加剂,其特征在于,所述添加剂包含磷酸酯类添加剂以及含硼类功能添加剂,所述磷酸酯类添加剂选自以下的通式(2)所示的具有四元环的磷酸酯类添加剂:
其中,通式(2)中的四元环中可以具有也可以不具有双键,环上的取代基R1选自氢、氟、异氰酸酯基、氰基、磺酰基、羰基或胺基,
X选自锂离子、碳原子数为1~8的取代的直链或支链的烷基、芳基、烯基或炔基,取代基选自氟、异氰酸酯基、氰基、磺酰基、羰基或胺基;
以所述电解液的总质量100%计,所述磷酸酯类添加剂的质量为10 .0~30 .0%,所述含硼类功能添加剂的质量为0 .5~2 .0%;
所述含硼类功能添加剂为三乙烯基硼氧六环或三丁烯基硼酸酯。
2.根据权利要求1所述的阻燃型锂离子电池电解液,其特征在于,以所述电解液的总质量100%计,
所述有机溶剂的质量为28.5%~89.5%。
3.根据权利要求2所述的阻燃型锂离子电池电解液,其特征在于,以所述电解液的总质量100%计,所述有机溶剂的质量为47 .8~82 .6%。
4.根据权利要求1所述的阻燃型锂离子电池电解液,其特征在于,以所述电解液的总质量100%计,所述锂盐的质量为5 .0~30 .0%。
5.根据权利要求4所述的阻燃型锂离子电池电解液,其特征在于,以所述电解液的总质量100%计,所述锂盐的质量为10 .0~25 .0%。
6.根据权利要求1所述的阻燃型锂离子电池电解液,其特征在于,所述具有四元环的磷酸酯类添加剂为结构式I~IV所示化合物
7.根据权利要求1所述的阻燃型锂离子电池电解液,其特征在于,所述含硼类功能添加剂为三乙烯基硼氧六环。
8.根据权利要求1或2所述的阻燃型锂离子电池电解液,其特征在于,所述锂盐包含六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、二氟双草酸磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂、三氟甲磺酸锂、氟磺酸锂以及高氯酸锂中的一种或两种以上。
9.根据权利要求8所述的阻燃型锂离子电池电解液,其特征在于,所述锂盐包含双氟磺酰亚胺锂和/或双三氟甲磺酰亚胺锂。
10.根据权利要求1或2所述的阻燃型锂离子电池电解液,其特征在于,所述有机溶剂包含碳酸酯类溶剂和/或醚类溶剂,
所述碳酸酯类溶剂包含环状碳酸酯和/或链状碳酸酯,
所述环状碳酸酯包含碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸亚乙酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯以及γ-丁内酯中的一种或两种以上;
所述链状碳酸酯包含碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳原子数为3~8的直链或支链的脂肪单醇与碳酸合成的碳酸酯中的一种或两种以上;
所述醚类溶剂包含1 ,3-二氧六环、二甲氧基甲烷、二甘醇二甲醚、全氟乙醚、碳原子数为4~10的直链或支链的一元醚以及碳原子数为4~10的直链或支链的多元醚中的一种或两种以上。
11.根据权利要求10所述的阻燃型锂离子电池电解液,其特征在于,所述醚类溶剂包含1 ,3-二氧六环、全氟乙醚中的一种或两种。
12.一种锂离子电池,其特征在于,包含正极极片、负极极片、电解液以及隔膜,所述电解液为权利要求1~11中任一项所述的阻燃型锂离子电池电解液。
13.一种阻燃型锂离子电池电解液的制备方法,其特征在于,所述电解液为权利要求1~11中任一项所述的电解液,包含以下步骤:
在水分含量1ppm、氧含量1ppm的手套箱中,向水分含量为20ppm以下的28 .5~89 .5份的有机溶剂中,加入质量份数为5 .0~30 .0份的锂盐搅拌溶解,待所述锂盐完全溶解后,加入5 .0~50 .0份的磷酸酯类阻燃添加剂和0 .5~2 .0份的含硼类功能添加剂,将其完全混匀,获得阻燃型锂离子电池电解液。
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