锂离子电池转让专利
申请号 : CN201811537011.8
文献号 : CN111326733B
文献日 : 2021-05-04
发明人 : 伊天成 , 胡春华 , 钭舒适 , 蒋耀 , 梁成都
申请人 : 宁德时代新能源科技股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种锂离子电池,包括电极组件以及电解液,所述电极组件包括正极极片、负极极片以及隔离膜;
其特征在于,
所述正极极片中的正极活性材料包含LixCoyM1‑yO2‑zQz,0.5≤x≤1.2,0.8≤y<1.0,0≤z≤0.1,M选自Al、Ti、Zr、Y、Mg中的一种或几种,Q选自F、Cl、S中的一种或几种;
所述负极极片中的负极活性材料包含Si、SiOx、Si/C复合材料、Si合金中的一种或几种,0
所述电解液中含有添加剂A以及添加剂B,所述添加剂A选自式I‑1、式I‑2、式I‑3所示的化合物中的一种或几种,所述添加剂B选自式II‑1所示的化合物中的一种或几种;
在式I‑1、式I‑2、式I‑3中:R1、R2、R3、R4各自独立地选自氢原子、卤素原子、取代或未取代的C1~C12烷基、取代或未取代的C1~C12烷氧基、取代或未取代的C1~C12胺基、取代或未取代的C2~C12烯基、取代或未取代的C2~C12炔基、取代或未取代的C6~C26芳基、取代或未取代的C2~C12杂环基,其中,取代基选自卤素原子、腈基、C1~C6烷基、C2~C6烯基、C1~C6烷氧基中的一种或几种;x、y、z各自独立地选自0~8的整数;m、n、k各自独立地选自0~2的整数;
在式II‑1中,R21选自卤素取代的C1~C6亚烷基、卤素取代的C2~C6亚烯基。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,R1、R2、R3和R4各自独立地选自氢原子、卤素原子、取代或未取代的C1~C3直链或支链烷基、取代或未取代的C5~C7环状烷基、取代或未取代的C1~C3烷氧基、取代或未取代的C1~C3胺基、取代或未取代的C2~C3烯基、取代或未取代的C2~C3炔基、取代或未取代的C6~C8芳基、取代或未取代的C2~C7杂环基,其中,取代基选自卤素原子;
x、y、z各自独立地选自0、1或2;
m、n、k各自独立地选自1或2;
R21选自卤素取代的C2~C4亚烷基、卤素取代的C2~C4亚烯基。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,在式I‑1中,R1、R3为相同的基团;
在式I‑2中,R1、R2、R3、R4中至少有两个为相同的基团;
在式I‑3中,R1、R2、R3中至少有两个为相同的基团。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,在式I‑1中,R1、R3为相同的基团;
在式I‑2中,R1、R2、R3、R4中至少有三个为相同的基团;
在式I‑3中,R1、R2、R3中至少有两个为相同的基团。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,在式I‑1中,R1、R3、R4均为相同的基团;
在式I‑2中,R1、R2、R3、R4中至少有两个为相同的基团;
在式I‑3中,R1、R2、R3中至少有两个为相同的基团。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,在式I‑1中,R1、R3、R4均为相同的基团;
在式I‑2中,R1、R2、R3、R4中至少有三个为相同的基团;
在式I‑3中,R1、R2、R3中至少有两个为相同的基团。
7.根据权利要求3所述的锂离子电池,其特征在于,在式I‑1中,R1、R3均为氢原子;在式I‑2中,R1、R2、R3、R4中至少有两个为氢原子;在式I‑3中,R1、R2、R3中至少有两个为氢原子。
8.根据权利要求4所述的锂离子电池,其特征在于,在式I‑1中,R1、R3均为氢原子;
在式I‑2中,R1、R2、R3、R4中至少有三个为氢原子;
在式I‑3中,R1、R2、R3中至少有两个为氢原子。
9.根据权利要求5所述的锂离子电池,其特征在于,在式I‑1中,R1、R3、R4均为氢原子;
在式I‑2中,R1、R2、R3、R4中至少有两个为氢原子;
在式I‑3中,R1、R2、R3中至少有两个为氢原子。
10.根据权利要求6所述的锂离子电池,其特征在于,在式I‑1中,R1、R3、R4均为氢原子;
在式I‑2中,R1、R2、R3、R4中至少有三个为氢原子;
在式I‑3中,R1、R2、R3中至少有两个为氢原子。
11.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述添加剂A选自如下化合物中的一种或几种:
12.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述添加剂B选自氟代碳酸乙烯酯、氟代碳酸丙烯酯、三氟代碳酸丙烯酯、反式或顺式‑4,5‑二氟‑1,3‑二氧杂环戊烷‑2‑酮中的一种或几种。
13.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,基于所述电解液的总质量计,所述添加剂A的质量百分含量为0.1%~10%。
14.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,基于所述电解液的总质量计,所述添加剂A的质量百分含量为0.1%~6%。
15.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,基于所述电解液的总质量计,所述添加剂A的质量百分含量为0.1%~3.5%。
16.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,基于所述电解液的总质量计,所述添加剂B的质量百分含量为0.1%~30%。
17.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,基于所述电解液的总质量计,所述添加剂B的质量百分含量为5%~15%。
18.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述电解液中还含有添加剂C,所述添加剂C选自碳酸亚乙烯酯、1,3‑丙磺酸内酯、硫酸乙烯酯中的一种或几种,基于所述电解液的总质量计,所述添加剂C的质量百分含量为0.1%~10%。
19.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,基于所述电解液的总质量计,所述添加剂C的质量百分含量为0.1%~5%。
20.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池的充电截止电压不小于4.2V。
21.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池的充电截止电压不小于4.35V。
说明书 :
锂离子电池
技术领域
背景技术
功率、长循环寿命、长存储寿命且安全性能优异。
离子只有其实际锂离子含量的1/2。而当电压大于4.2V时,LiCoO2中剩余1/2含量的锂离子
3+ 4+
可以继续脱出,但是深度脱锂过程中,Co 会被氧化为很不稳定的Co ,与失去大量电子的
表面氧共同氧化电解液,此时电池内部将会产生大量气体造成电池鼓胀。同时由于电解液
4+
中HF对正极表面的腐蚀作用,导致Co 溶于电解液后沉积在负极表面,催化电解液的还原,
也会产生大量气体造成电池鼓胀。另外由于Co的3d能级与O的2p能级重叠程度较大,深度脱
锂还会导致晶格氧失去大量电子,使LiCoO2晶胞沿c轴方向剧烈收缩,诱发局部体相结构失
稳甚至坍塌,最终引起LiCoO2活性位点损失,锂离子电池容量迅速降低。因此LiCoO2在大于
4.2V的高电压体系中使用时的性能非常差。
发明内容
LixCoyM1‑yO2‑zQz,0.5≤x≤1.2,0.8≤y<1.0,0≤z≤0.1,M选自Al、Ti、Zr、Y、Mg中的一种或几
种,Q选自F、Cl、S中的一种或几种。所述负极极片中的负极活性材料包含Si、SiOx、Si/C复合
材料、Si合金中的一种或几种,0
的化合物中的一种或几种。
未取代的C2~C12烯基、取代或未取代的C2~C12炔基、取代或未取代的C6~C26芳基、取代或未
取代的C2~C12杂环基,其中,取代基选自卤素原子、腈基、C1~C6烷基、C2~C6烯基、C1~C6烷
氧基中的一种或几种;x、y、z各自独立地选自0~8的整数;m、n、k各自独立地选自0~2的整
数。
架,可以减小钴酸锂材料深度脱锂过程中的晶格形变量,延缓钴酸锂材料体相结构的退化,
改善锂离子电池在大于4.2V高电压下使用时的结构稳定性;本申请使用的电解液中添加剂
A为氧化电位较低的多腈基六元氮杂环化合物,电池化成时便能在正极活性材料表面形成
稳定的络合物层,有效钝化正极活性材料表面,降低正极活性材料表面活性,抑制过渡金属
(尤其是钴)溶解到电解液中,从而在减少副反应的同时降低电池产气;本申请使用的电解
液中添加剂B为卤素取代的环状碳酸酯化合物,其能够在Si负极材料表面形成一层均匀致
密的SEI膜,隔绝负极与电解液之间的电子传导,有效减少负极与电解液之间的副反应,降
低电池产气量并抑制负极阻抗的持续增长,同时该SEI膜还具有良好的韧性,能够抑制Si负
极材料在充电过程中的体积膨胀,防止SEI膜过度破裂而造成电解液被不断消耗。因此本申
请的锂离子电池能具有优异的循环性能和存储性能,尤其是在高温高电压情况下具有优异
的循环性能和存储性能。
附图说明
具体实施方式
中的一种或几种;所述负极极片中的负极活性材料包含Si、SiOx、Si/C复合材料、Si合金中
的一种或几种,0
合物中的一种或几种。
未取代的C2~C12烯基、取代或未取代的C2~C12炔基、取代或未取代的C6~C26芳基、取代或未
取代的C2~C12杂环基,其中,取代基(在本申请中表示“取代或未取代”中发生取代的情况)
选自卤素原子、腈基、C1~C6烷基、C2~C6烯基、C1~C6烷氧基中的一种或几种;x、y、z各自独
立地选自0~8的整数;m、n、k各自独立地选自0~2的整数。
量,延缓钴酸锂材料体相结构的退化,改善锂离子电池在大于4.2V高电压下使用时的结构
稳定性。
用于电解液中后,可以在电池化成过程中吸附在正极活性材料表面生成一层疏松多孔的络
合物层并有效钝化正极活性材料表面。该络合物层能隔绝正极活性材料表面与电解液的直
接接触以及降低正极活性材料表面活性,还能降低正极活性材料表面发生大量副反应以及
抑制过渡金属(尤其是钴)溶解到电解液中,从而本申请的电解液能起到减少副反应产物并
降低产气的作用。
多数量的腈基发挥络合作用,因此与常规线性的腈基化合物相比,本申请的多腈基六元氮
杂环化合物具有更好的钝化效果。本申请的添加剂A特殊的六元氮杂环结构还能使分子的
氧化电位较低,电池化成时便能在正极活性材料表面形成稳定的络合物层,改善整个电池
体系的电化学性能,诸如降低产气、提高高温高电压下的循环寿命等。
极材料在充电过程中的体积膨胀比较严重,导致SEI不断重复生长,消耗了大量电解液和锂
离子。而添加剂B为卤素取代的环状碳酸酯化合物,其能够在Si负极材料表面形成一层均匀
致密的SEI膜,隔绝负极与电解液之间的电子传导,有效减少负极与电解液之间的副反应,
降低电池产气量并抑制负极阻抗的持续增长;同时该SEI膜还具有良好的韧性,能够抑制Si
负极材料在充电过程中的体积膨胀,防止SEI膜过度破裂而造成电解液被不断消耗,从而提
升锂离子电池的循环寿命和存储寿命。
果添加剂A含量过高,则其吸附在正极活性材料表面形成的络合物层过于厚和致密,影响锂
离子的扩散迁移,正极阻抗大幅增高,同时添加剂A含量过高还导致电解液整体黏度提升、
离子电导率下降,因此过高的含量反而影响锂离子电池的性能发挥。优选地,所述添加剂A
含量范围的上限可任选自10%、9%、8%、7%、6%、5%、4.5%、4%、3.5%、3%、2.5%、2%、
1.5%、1%、0.8%,所述添加剂A含量范围的下限可任选自0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、
0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.2%。
为0.1%~3.5%。
添加剂B含量过高,则其在负极反应产生的产物会大量沉积在负极表面,会显著提高负极阻
抗,同时由于自身热稳定性较差、容易分解,还会导致锂离子电池大量产气,造成电池内部
出现气泡、电解液断桥现象,进一步提高电池阻抗,因此影响了锂离子电池的循环性能以及
存储性能。优选地,所述添加剂B含量范围的上限可任选自30%、28%、25%、22%、19%、
16%、15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%、5%,所述添加剂B含量范围的
下限可任选自0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、2%、
3%、4%、5%。
正、负极表面形成含双键、磺酸酯基团、硫酸酯基团中的一种或几种的表面膜,该表面膜的
化学、电化学、机械、热稳定性好,能在顺畅导通锂离子的同时隔绝电解液与正、负极表面的
直接接触,起到抑制正、负极表面的氧化、还原副反应的效果,因此有助于提升高电压锂离
子电池体系的循环性能和存储性能。
5%。
液的电导率调节至合适的范围,从而更有利于各添加剂达到更好的成膜效果。
粘度低的特点,可有效防止锂离子和电解液中阴离子的缔合,同时在离子传导方面比环状
碳酸酯和链状碳酸酯更有优势,尤其是在低温下,能可保证电解液具有良好的离子传导特
性。
的质量百分含量可为0.1%~70%,优选为5%~50%。
一种或几种。
酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸二丁酯中的一种或几种的对称链状碳酸酯;链状碳酸酯还可为
上述非对称链状碳酸酯和对称链状碳酸酯的混合物。
酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯中的一种或几种。
与LiF的络盐”,其中优选选自LiPF6、LiBF4、LiAsF6,更优选选自LiPF6、LiBF4。
中的一种或几种的“含有S(=O)2O结构的锂盐”,其中更优选选自LiSO3F、CH3SO4Li、
C2H5SO4Li或LiTFMSB。
的一种或几种的“以草酸盐配位体为正离子的锂盐”,其中更优选选自LiBOB、LiPFO。
(LiBOB)、二氟双[草酸根‑O,O’]磷酸锂(LiPFO)和四氟[草酸根‑O,O’]磷酸锂中的一种或几
种。进一步优选地,锂盐选自LiPF6、LiBF4、LiSO3F、三氟((甲磺酰)氧基)硼酸锂(LiTFMSB)、
LiPO2F2、双[草酸根‑O,O’]硼酸锂(LiBOB)和二氟双[草酸根‑O,O’]磷酸锂(LiPFO)中的一种
或几种。更进一步优选地,锂盐为LiPF6。
Ti0.01O1.9F0.1、Li1.1Co0.95Mg0.01Zr0.01Al0.03O2、Li1.04Co0.95Mg0.02Zr0.03O1.95F0.05、
Li1.06Co0.96Mg0.02Ti0.02O2、Li1.08Co0.97Mg0.01Zr0.01Al0.01O1.9S0.1、Li1.09Co0.98Mg0.01Ti0.005Al0.00
5O2、Li1.085Co0.98Zr0.01Ti0.005Al0.005O1.9Cl0.1、Li1.03Co0.96Mg0.01Zr0.01Ti0.01Al0.01O2、Li1.04Co0.9
7Zr0.01Al0.02O1.9F0.1、Li1.07Co0.97Zr0.01Ti0.01Al0.01O1.9S0.1、Li1.02Co0.96Mg0.02Zr0.015Ti0.005O1.
9S0.1、Li1.03Co0.98Ti0.01Al0.01O1.9Cl0.1、Li1.05Co0.97Mg0.01Zr0.01Al0.01O1.9Cl0.1、Li1.04Co0.95Zr0.0
2Ti0.03O1.9F0.1、Li1.09Co0.97Mg0.02Ti0.01O1.95F0.05、Li1.03Co0.95Mg0.03Ti0.02O1.9S0.1、Li1.04Co0.97
Zr0.01Ti0.01Al0.01O1.9S0.1中的一种或几种。
金属得到的化合物中的一种或几种。
极片。导电剂以及粘结剂的种类和含量不受具体的限制,可根据实际需求进行选择。正极集
流体的种类也不受具体的限制,可根据实际需求进行选择,优选可为铝箔。
结剂的种类和含量不受具体的限制,可根据实际需求进行选择。负极集流体的种类也不受
具体的限制,可根据实际需求进行选择,优选可为铜箔。
离膜材料,例如聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯以及它们的多层复合膜,但不仅限于这些。
小于4.35V。
述包装袋通常包括容纳部和密封部,其中容纳部用于容纳电极组件和电解液,而密封部用
于将电极组件和电解液密封。本申请对于软包装锂离子电池性能的改善更明显,原因在于
软包装锂离子电池在使用时很容易发生鼓胀,而本申请可以极大降低电池产气量,避免软
包装锂离子电池鼓胀造成寿命缩短。
值为1、2、3、4、5,优选的上限值为3、4、5、6、8、10、12。优选地,选择C1~C10烷基;进一步优选
地,选择C1~C6链状烷基、C3~C8环状烷基;更进一步优选地,选择C1~C4链状烷基、C5~C7环
状烷基。作为C1~C12烷基的实例,具体可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁
基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、己基、2‑甲基‑戊基、3‑甲基‑戊基、1,1,2‑三甲
基‑丙基、3,3‑二甲基‑丁基、庚基、2‑庚基、3‑庚基、2‑甲基己基、3‑甲基己基、异庚基、辛基、
壬基、癸基。
C1~C12烷氧基的实例,具体可以举出:甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁
氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、环戊氧基、环己氧基。
3、4、5,优选的上限值为3、4、5、6、8、10、12。优选地,选择C2~C10烯基;进一步优选地,选择C2
~C6烯基;更进一步优选地,选择C2~C5烯基。作为C2~C12烯基的实例,具体可以举出:乙烯
基、烯丙基、异丙烯基、戊烯基、环己烯基、环庚烯基、环辛烯基。
3、4、5,优选的上限值为3、4、5、6、8、10、12。优选地,选择C2~C10炔基;进一步优选地,选择C2
~C6炔基;更进一步优选地,选择C2~C5炔基。作为C2~C12炔基的实例,具体可以举出:乙炔
基、炔丙基、异丙炔基、戊炔基、环己炔基、环庚炔基、环辛炔基。
选择C6~C14芳基;更进一步优选地,选择C6~C9芳基。作为C6~C26芳基的实例,具体可以举
出:苯基、苄基、联苯基、对甲苯基、邻甲苯基、间甲苯基、萘基、蒽基、菲基。
选择五元芳杂环、六元芳杂环以及苯并杂环。作为C2~C12杂环基的实例,具体可以举出:环
氧乙烷基、环氧丙烷基、环硫乙烷基、氮杂环丙烷基、β‑丙内酯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、
噻唑基、咪唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、吲哚基、喹啉基。
基、取代或未取代的C1~C6胺基、取代或未取代的C2~C6烯基、取代或未取代的C2~C6炔基、
取代或未取代的C6~C12芳基、取代或未取代的C2~C12杂环基;进一步优选地,R1、R2、R3、R4各
自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、取代或未取代的C1~C3直链或支链烷基、取
代或未取代的C5~C7环状烷基、取代或未取代的C1~C3烷氧基、取代或未取代的C1~C3胺基、
取代或未取代的C2~C3烯基、取代或未取代的C2~C3炔基、取代或未取代的C6~C8芳基、取代
或未取代的C2~C7杂环基。其中,取代基选自卤素原子中的一种或几种。
取代基选自卤素原子中的一种或几种,优选地,取代基选自氟原子。
基、取代或未取代的C1~C6胺基、取代或未取代的C2~C6烯基、取代或未取代的C2~C6炔基、
取代或未取代的C6~C12芳基、取代或未取代的C2~C12杂环基;进一步优选地,R1、R2、R3、R4各
自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、取代或未取代的C1~C3直链或支链烷基、取
代或未取代的C5~C7环状烷基、取代或未取代的C1~C3烷氧基、取代或未取代的C1~C3胺基、
取代或未取代的C2~C3烯基、取代或未取代的C2~C3炔基、取代或未取代的C6~C8芳基、取代
或未取代的C2~C7杂环基。其中,取代基选自卤素原子中的一种或几种。
烷氧基。其中,取代基选自卤素原子中的一种或几种,优选地,取代基选自氟原子。
取代或未取代的C1~C6胺基、取代或未取代的C2~C6烯基、取代或未取代的C2~C6炔基、取代
或未取代的C6~C12芳基、取代或未取代的C2~C12杂环基;进一步优选地,R1、R2、R3各自独立
地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、取代或未取代的C1~C3直链或支链烷基、取代或未
取代的C5~C7环状烷基、取代或未取代的C1~C3烷氧基、取代或未取代的C1~C3胺基、取代或
未取代的C2~C3烯基、取代或未取代的C2~C3炔基、取代或未取代的C6~C8芳基、取代或未取
代的C2~C7杂环基。其中,取代基选自卤素原子中的一种或几种。
基。其中,取代基选自卤素原子中的一种或几种,优选地,取代基选自氟原子。
种或几种。
液体中间产物I‑1‑1;继续加入K2CO3、KI、无水乙腈,快速搅拌成固液混合相,于40℃~60℃
下快速加入原料P‑3,继续搅拌10h~20h后冷却至室温,分离提纯得到式I‑1所示的化合物。
本申请,并非为了限定本申请,实施例的配方、比例等可因地制宜做出选择而对结果并无实
质性影响。
法合成。
加入K2CO3、KI、无水乙腈,快速搅拌成固液混合相,之后于60℃下0.5h内加入β‑氯丙腈,继续
搅拌17h后冷却至室温,分离提纯得到A1。核磁共振碳谱如图1所示。
解液总质量的12.5%。按照如表1所示的电解液组成加入各添加剂,其中各添加剂组分的含
量均为相对于电解液的总质量计算得到。
匀涂覆于铝箔上,将铝箔在室温晾干后转移至120℃的鼓风烘箱中干燥1h,然后经过冷压、
分切得到正极极片。
负极浆料;将负极浆料均匀涂覆于铜箔上,将铜箔在室温晾干后转移至120℃的鼓风烘箱中
干燥1h,然后经过冷压、分切得到负极极片。
量等工序,获得锂离子电池。
电容量为首次循环的放电容量。将锂离子电池按照上述方法进行200次循环充电/放电测
试,检测得到第200次循环的放电容量。
电容量为首次循环的放电容量。将锂离子电池按照上述方法进行200次循环充电/放电测
试,检测得到第200次循环的放电容量。
箱,存储24h后取出,测试此时锂离子电池的厚度并记为h1。
在正极活性材料中充当骨架,可以减小正极活性材料深度脱锂过程中的晶格形变量,延缓
正极活性材料体相结构的退化,大大改善锂离子电池在高电压情况下使用时的结构稳定
性。添加剂A为氧化电位较低的多腈基六元氮杂环化合物,其在电池化成时便能在正极活性
材料表面形成稳定的络合物层,有效钝化正极活性材料表面,降低正极活性材料表面活性,
隔绝电解液与正极活性材料表面的直接接触,使得表面副反应大大减少,副反应中消耗的
锂离子也就相应减少,也就是可逆锂离子的消耗速度大大减慢,最终显现出来的实际效果
是锂离子电池循环容量保持率大幅提升;部分表面副反应可产生气体,表面副反应的减少
还意味着电池产气量减少,最终显现出来的实际效果是高温下锂离子电池厚度膨胀明显减
轻。添加剂B为卤素取代的环状碳酸酯化合物,其能够在Si负极材料表面形成一层均匀致密
的SEI膜,隔绝负极与电解液之间的电子传导,有效减少负极与电解液之间的副反应,降低
电池产气量并抑制负极阻抗的持续增长;同时该SEI膜还具有良好的韧性,能够抑制Si负极
材料在充电过程中的体积膨胀,防止SEI膜过度破裂而造成电解液被不断消耗。由此,本申
请的锂离子电池在高温高电压情况下具有优异的循环性能和存储性能。
的间距,可以最大限度地发挥腈基的络合作用,且使更多数量的腈基发挥络合作用。因此本
申请的多腈基六元氮杂环化合物对正极活性材料表面过渡金属的覆盖作用更强,对正极活
性材料表面的钝化效果更好,对锂离子电池循环性能和存储性能的改善效果也更加出众。
又出现了下降的趋势,85℃存储24h厚度膨胀率一直减小。这是由于当添加剂A的加入量较
多时,首先添加剂A吸附在正极活性材料表面形成的络合物层容易更厚和致密,影响锂离子
的扩散迁移,正极阻抗大幅增高;其次添加剂A在形成络合物层的同时会消耗锂离子,导致
可用于循环的锂离子减少;最后添加剂A较高的加入量会引起电解液整体黏度提升、离子电
导率下降,最终锂离子电池在25℃和45℃时的循环容量保持率达到最佳后出现了下降的趋
势。因此,添加剂A的加入量需要适量,优选为0.1%~10%,进一步优选为0.1%~6%,更进
一步优选为0.1%~3.5%。
后又出现了下降的趋势,85℃存储24h厚度膨胀率先降低后又出现了增加的趋势。这是由于
当添加剂B的加入量较多时,其在负极反应产生的产物会大量沉积在负极表面,显著提高负
极阻抗,同时由于自身热稳定性较差、容易分解,还会导致锂离子电池大量产气,造成电池
内部出现气泡、电解液断桥现象,进一步提高电池阻抗,进而影响了锂离子电池的循环性能
和存储性能的发挥。因此,添加剂B的加入量需要适量,优选为0.1%~30%,进一步优选为
5%~15%。
基团的表面膜,该表面膜的化学、电化学、机械、热稳定性好,能在顺畅导通锂离子的同时隔
绝电解液与正、负极表面的直接接触,起到抑制正、负极表面的氧化、还原副反应的效果。因
此加入后有助于进一步改善锂离子电池的循环性能和存储性能。
申请的一些修改和变更也应当落入本申请的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书
中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本申请构成任何限制。