非水性液体电解质组合物.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112074986A(43)申请公布日2020.12.11(21)申请号201980030311.3(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公(22)申请日2019.05.02司72001代理人童春媛林毅斌(30)优先权数据18170730.82018.05.04EP(51)Int.Cl.H01M10/0569(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日H01M10/0567(2006.01)2020.11.04H01M10/052(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据H01M10/0525(2006.01)PCT/EP2019/0611882019.05.02H01M10/0568(2006.01)(87)PCT国际申请的公布数据WO2019/211353EN2019.11.07(71)申请人索尔维公司地址比利时布鲁塞尔(72)发明人J-H·元M-H·崔M-S·吴H-C·李L·A·霍夫H-Y·金权利要求书3页说明书16页附图1页(54)发明名称非水性液体电解质组合物(57)摘要本发明涉及适用于二次电池单元，尤其是锂离子二次电池单元的非水性液体电解质组合物。这种电解质组合物包含a)至少一种非氟化环状碳酸酯和至少一种氟化环状碳酸酯，b)至少一种氟化非环状羧酸酯，c)至少一种电解质盐，d)至少一种硼酸锂化合物，e)至少一种环状硫化合物，以及f)任选地至少一种环状羧酸酐，所有组分均以特定比例存在。它可以有利地用于包含阴极材料的电池中，尤其是在高工作电压下，该阴极材料包含锂镍锰钴氧化物(NMC)或锂钴氧化物(LCO)。CN112074986ACN112074986A权利要求书1/3页1.一种电解质组合物，其包含：a)从5％至17％的非氟化环状碳酸酯和从0.5％至10％的氟化环状碳酸酯，b)从70％至95％的氟化非环状羧酸酯，c)至少一种电解质盐，d)从0.1％至5％的锂硼化合物，e)从0.2％至10％的环状硫化合物，以及f)任选地至少一种环状羧酸酐，所有百分比均以相对于该电解质组合物的总重量的重量表示。2.根据权利要求1所述的电解质组合物，其中该非氟化环状碳酸酯具有式(I)或(II)其中R1至R6独立地选自氢、C1至C3烷基、C2至C3烯基、或C2至C3炔基基团。3.根据权利要求2所述的电解质组合物，其中该非氟化环状碳酸酯选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙基丙基亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、碳酸二甲基亚乙烯酯及其混合物，优选地是碳酸亚丙酯。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电解质组合物，其中该氟化环状碳酸酯具有式(I)或(II)其中R1至R6中的至少一个为氟或C1至C3氟烷基、C2至C3氟烯基、C2至C3氟炔基基团。5.根据权利要求4所述的电解质组合物，其中该氟化环状碳酸酯选自4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮；4-氟-4-甲基-1,3-二氧戊环-2-酮；4-氟-5-甲基-1,3-二氧戊环-2-酮；4-氟-4,5-二甲基-1,3-二氧戊环-2-酮；4,5-二氟-1,3-二氧戊环-2-酮；4,5-二氟-4-甲基-1,3-二氧戊环-2-酮；4,5-二氟-4,5-二甲基-1,3-二氧戊环-2-酮；4,4-二氟-1,3-二氧戊环-2-酮；4,4,5-三氟-1,3-二氧戊环-2-酮；4,4,5,5-四氟-1,3-二氧戊环-2-酮；及其混合物；优选地是4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮。6.根据权利要求4或5所述的电解质组合物，其中该氟化环状碳酸酯以相对于该电解质组合物的总重量按重量计范围为0.5％至10％，优选0.8％至10％，更优选1％至10％，更优选2％至10％，甚至更优选3％至10％的量存在于该电解质组合物中。7.根据权利要求1至6中任一项所述的电解质组合物，其中该氟化非环状羧酸酯由下式表示：R1-COO-R22CN112074986A权利要求书2/3页其中i)R1是H、烷基基团、或氟烷基基团；ii)R2是烷基基团或氟烷基基团；iii)R1和R2中的任一者或两者包含氟；以及iv)作为一对的R1和R2包含至少两个碳原子但不超过七个碳原子。8.根据权利要求1至7中任一项所述的电解质组合物，其中该氟化非环状羧酸酯选自由以下组成的组：2,2-二氟乙酸乙酯、2,2,2-三氟乙酸乙酯、2,2-二氟丙酸乙酯、3,3-二氟乙酸丙酯、3,3-二氟丙酸丙酯、3,3-二氟丙酸甲酯、3,3-二氟丙酸乙酯、4,4-二氟丁酸乙酯、甲酸二氟乙酯、甲酸三氟乙酯及其混合物，优选选自由以下组成的组：2,2-二氟乙酸乙酯、2,2-二氟丙酸乙酯、2,2,2-三氟乙酸乙酯、2,2-二氟甲酸乙酯及其混合物，优选地是2,2-二氟乙酸乙酯。9.根据权利要求1至8中任一项所述的