本發(fā)明涉及一種鋰二次電池，更具體地，涉及一種通過包括含有添加劑的非水電解質(zhì)而能夠抑制初始電阻增加并改善輸出特性和壽命性能的鋰二次電池，所述添加劑能夠在正極/負(fù)極上形成堅(jiān)固的sei層。
背景技術(shù)：
1、隨著信息社會(huì)的發(fā)展，個(gè)人it設(shè)備和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也不斷發(fā)展，整個(gè)社會(huì)對(duì)電能的依賴性也隨之增加，因此需要開發(fā)高效儲(chǔ)存和利用電能的技術(shù)。
2、在已開發(fā)的技術(shù)中，二次電池是最適合用于各種用途的技術(shù)，而在二次電池中，由于鋰二次電池可以小型化到可以應(yīng)用于個(gè)人it設(shè)備等的程度且具有最高的能量密度，因此備受關(guān)注。
3、通常，鋰二次電池是通過將非水電解質(zhì)注入由正極、負(fù)極和多孔隔膜構(gòu)成的電極組件中，或用非水電解質(zhì)浸漬電極組件來(lái)制備的。
4、作為正極活性材料，考慮使用含鋰氧化鈷、具有層狀晶體結(jié)構(gòu)的limno2、具有尖晶石晶體結(jié)構(gòu)的limn2o4、含鋰氧化鎳(linio2)或鋰鎳鈷錳過渡金屬氧化物等。
5、同時(shí)，已經(jīng)使用諸如石墨等碳類活性材料作為負(fù)極活性材料，但是近來(lái)，考慮使用具有比碳類活性材料更高容量的硅類活性材料。
6、硅類活性材料的優(yōu)點(diǎn)在于其具有高容量，但局限性在于在充電和放電過程中體積膨脹/收縮非常大。這種大程度的體積膨脹/收縮極大地降低了負(fù)極的導(dǎo)電性，并導(dǎo)致壽命性能降低。此外，在初始活化期間，在負(fù)極表面上形成固體電解質(zhì)界面層(下文稱為sei層)，并且硅類活性材料具有大的體積膨脹度，因此導(dǎo)致sei層破裂并連續(xù)產(chǎn)生新的負(fù)極表面，因此，由于sei層形成反應(yīng)的連續(xù)產(chǎn)生，存在加速電解質(zhì)副反應(yīng)的局限性。并且由于sei層厚度的增加而存在增加電阻的局限性。
7、[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
8、[專利文件]
9、韓國(guó)專利申請(qǐng)公開2017-0012308
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、[技術(shù)問題]
2、本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種包含硅類活性材料作為負(fù)極活性材料的鋰二次電池，所述鋰二次電池通過在負(fù)極上形成堅(jiān)固且低電阻的sei層而具有改善的輸出特性和壽命特性。
3、[技術(shù)方案]
4、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種鋰二次電池，其包括負(fù)極、正極、隔膜和非水電解質(zhì)，其中所述負(fù)極包括硅類活性材料，所述非水電解質(zhì)包括鋰鹽、有機(jī)溶劑和添加劑，并且所述添加劑包括下式1表示的化合物：
5、[式1]
6、
7、在上式1中，r1和r2各自獨(dú)立地為具有1至10個(gè)碳原子的亞烷基，并且r3為取代有至少一個(gè)氟的具有1至20個(gè)碳原子的烷基。
8、[有利效果]
9、本發(fā)明涉及一種鋰二次電池，其負(fù)極包含硅類活性材料，并且在非水電解質(zhì)中包含上式1表示的化合物作為添加劑。由于上式1表示的化合物在結(jié)構(gòu)中包括取代有至少一個(gè)氟元素的碳氟化合物官能團(tuán)和炔丙基(-c≡c-)，所以該化合物在有機(jī)溶劑被還原之前還原，并且可以在負(fù)極的表面上形成包括碳氟化合物組分的低電阻sei層。通過上式1表示的化合物在負(fù)極上形成的sei層是堅(jiān)固的并且具有低電阻，因此可以防止由硅類活性材料的體積膨脹引起的sei層破裂，并且因具有低電阻而改善了鋰二次電池的壽命特性和輸出特性(具體地，室溫下的輸出特性和低溫下的輸出特性)。
1.一種鋰二次電池，其包括：負(fù)極；正極；隔膜；以及非水電解質(zhì)，
2.如權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其中，在上式1中，r1和r2各自獨(dú)立地為具有1至5個(gè)碳原子的亞烷基，并且r3為取代有至少一個(gè)氟的具有3至20個(gè)碳原子的烷基。
3.如權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其中，在上式1中，r1和r2各自獨(dú)立地為具有1至3個(gè)碳原子的亞烷基，并且r3為取代有至少一個(gè)氟的具有3至15個(gè)碳原子的烷基。
4.如權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其中，在上式1中，r3為取代有至少一個(gè)氟的具有4至8個(gè)碳原子的烷基。
5.如權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其中，上式1表示的化合物為下式1a表示的化合物：
6.如權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其中，在所述非水電解質(zhì)中，上式1表示的化合物的含量為0.01重量％至10.0重量％。
7.如權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其中，基于所述非水電解質(zhì)的總重量，上式1表示的化合物的含量為0.05重量％至6.0重量％。
8.如權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其中，所述添加劑包含至少一種選自由以下組成的組的額外添加劑：經(jīng)鹵素取代或未經(jīng)取代的碳酸酯類化合物、磺內(nèi)酯類化合物、硫酸酯/鹽類化合物、磷酸酯/鹽類或亞磷酸酯/鹽類化合物、硼酸酯/鹽類化合物、腈類化合物、胺類化合物、硅烷類化合物和鋰鹽類化合物。
9.如權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其中，所述有機(jī)溶劑包括環(huán)狀碳酸酯類有機(jī)溶劑和直鏈碳酸酯類有機(jī)溶劑。
10.如權(quán)利要求9所述的鋰二次電池，其中，所述環(huán)狀碳酸酯類有機(jī)溶劑包含碳酸亞乙酯，所述直鏈碳酸酯類有機(jī)溶劑包括碳酸乙甲酯和碳酸二甲酯。
11.如權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其中，所述硅類活性材料包含下式a表示的化合物：
12.如權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其中，所述硅類活性材料是si。