用于电池电解质的阻燃剂的制作方法

技术特征：
1.一种用于锂电池的非水性电解质溶液，所述溶液包含i)液体电解质介质；ii)含锂的盐；iii)4-溴甲基-1,3-二氧戊环-2-酮；和iv)至少一种选自以下的电化学添加剂：a)含有三至约六个碳原子的不饱和环状碳酸酯，b)含有三至约五个碳原子和一至约四个氟原子的含氟饱和环状碳酸酯，c)含有三至约九个碳原子的亚磷酸三(三烃基甲硅烷基)酯，d)含有三至约十二个碳原子的磷酸三烃基酯，e)含有三至约八个碳原子的环状磺内酯，f)具有5元或6元环且含有二至约六个碳原子的饱和环状亚硫酸烃基酯，g)具有5元或6元环且含有二至约六个碳原子的饱和环状硫酸烃基酯，h)具有6元、7元或8元环且含有二至约六个碳原子的环状二氧杂二硫代多氧化物化合物，i)另一种含锂的盐，和j)前述的任何两者或更多者的混合物。2.如权利要求1所述的溶液，其中所述电化学添加剂选自：a)含有三至约四个碳原子的不饱和环状碳酸酯，b)含有三至约四个碳原子和一至约二个氟原子的含氟饱和环状碳酸酯，c)含有三至约六个碳原子的亚磷酸三(三烃基甲硅烷基)酯，d)含有三至约九个碳原子的磷酸三烃基酯，e)含有三至约四个碳原子的环状磺内酯，f)具有5元环且含有二至约四个碳原子的饱和环状亚硫酸烃基酯，g)具有5元环且含有二至约四个碳原子的饱和环状硫酸烃基酯，h)具有6元或7元环且含有二至约四个碳原子的环状二氧杂二硫代多氧化物化合物，i)另一种含锂的盐，和j)前述的任何两者或更多者的混合物。3.如权利要求1或2所述的溶液，其中所述电化学添加剂选自：a)不饱和环状碳酸酯，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约0.5重量％至约12重量％，b)含氟饱和环状碳酸酯，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约0.5重量％至约8重量％，c)亚磷酸三(三烃基甲硅烷基)酯，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约0.1重量％至约5重量％，d)磷酸三烃基酯，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约0.5重量％至约5重量％，e)环状磺内酯，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约0.25重量％至约5重量％，f)环状磺内酯，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约1.5重量％至约
12重量％，g)饱和环状亚硫酸烃基酯，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约0.5重量％至约5重量％，h)饱和环状硫酸烃基酯，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约0.25重量％至约5重量％，i)环状二氧杂二硫代多氧化物化合物，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约0.5重量％至约5重量％，j)另一种含锂的盐，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约0.5重量％至约5重量％，和k)前述的任何两者或更多者的混合物。4.如权利要求1至3中任一项所述的溶液，其中所述电化学添加剂是饱和环状硫酸烃基酯、环状磺内酯或另一种含锂的盐。5.如权利要求1所述的溶液，其中所述电化学添加剂是约1重量％至约4重量％的量的饱和环状硫酸烃基酯、约0.5重量％至约4重量％的量的环状磺内酯、约1.5量％至约12重量％的量的环状磺内酯、约0.2重量％至约3重量％的量的亚磷酸三(三烃基甲硅烷基)酯，或约1重量％至约4重量％的量的另一种含锂的盐，每一者均是相对于所述非水性电解质溶液的总重量计。6.如权利要求1或权利要求5所述的溶液，其中所述电化学添加剂是1,3,2-二氧硫杂环戊烷2,2-二氧化物、1,3-丙烯磺内酯、1,3-丙烷磺内酯、亚磷酸三(三甲基甲硅烷基)酯、二(氟)(草酸根合)硼酸锂或双(草酸根合)硼酸锂。7.如权利要求5或权利要求6所述的溶液，其中每种电化学添加剂不与其它电化学添加剂一起使用。8.如权利要求1至3中任一项所述的溶液，其中所述电化学添加剂是不饱和环状碳酸酯和饱和环状亚硫酸烃基酯的混合物，或环状磺内酯、亚磷酸三(三烃基甲硅烷基)酯和环状二氧杂二硫代多氧化物的混合物。9.如权利要求8所述的溶液，其中每种混合物中所述电化学添加剂的组合量是相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约0.25重量％至约5重量％。10.如权利要求1至9中任一项所述的溶液，其中所述4-溴甲基-1,3-二氧戊环-2-酮的量为相对于所述溶液的总重量计的约10重量％或更高的溴。11.如权利要求1至9中任一项所述的溶液，其中所述液体电解质介质是碳酸亚乙酯、碳酸甲乙酯或其混合物，并且/或者其中所述含锂的盐是六氟磷酸锂。12.如权利要求1所述的溶液，其中所述非水性电解质溶液进一步包含相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约8重量％至约11重量％的量的碳酸亚乙烯酯。13.一种非水性锂电池，其包括正电极、负电极和权利要求1至12中任一项所述的非水性电解质溶液。14.一种用于锂电池的非水性电解质溶液，所述溶液包含i)液体电解质介质；ii)含锂的盐；iii)4-溴甲基-1,3-二氧戊环-2-酮；和
iv)至少一种选自以下的电化学添加剂：碳酸亚乙烯酯、4-氟-碳酸亚乙酯、亚磷酸三(三甲基甲硅烷基)酯、磷酸三烯丙酯、1,3-丙烷磺内酯、1,3-丙烯磺内酯、1,3,2-二氧硫杂环戊烷2-氧化物、1,3,2-二氧硫杂环戊烷2,2-二氧化物、1,5,2,4-二氧杂二噻烷2,2,4,4-四氧化物、二(氟)(草酸根合)硼酸锂、双(草酸根合)硼酸锂和这些中的任何两者或更多者的混合物。15.如权利要求14所述的溶液，其中所述电化学添加剂选自：碳酸亚乙烯酯，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约0.5重量％至约3重量％；碳酸亚乙烯酯，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约8重量％至约11重量％；4-氟-碳酸亚乙酯，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约1.5重量％至约5重量％；亚磷酸三(三甲基甲硅烷基)酯，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约0.2重量％至约3重量％；磷酸三烯丙酯，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约1重量％至约5重量％；1,3-丙烷磺内酯或1,3-丙烯磺内酯，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约0.5重量％至约4重量％；1,3-丙烷磺内酯，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约1.5重量％至约12重量％；1,3,2-二氧硫杂环戊烷2-氧化物，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约1重量％至约4重量％；1,3,2-二氧硫杂环戊烷2,2-二氧化物，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约1重量％至约4重量％；1,5,2,4-二氧杂二噻烷2,2,4,4-四氧化物，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约1重量％至约4重量％；二(氟)(草酸根合)硼酸锂，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约1重量％至约4重量％；双(草酸根合)硼酸锂，其量为相对于所述非水性电解质溶液的总重量计的约1重量％至约4重量％；和这些中的任何两者或更多者的混合物。16.如权利要求14或15所述的溶液，其中所述电化学添加剂选自1,3-丙烷磺内酯、1,3-丙烯磺内酯、1,3,2-二氧硫杂环戊烷2,2-二氧化物、亚磷酸三(三甲基甲硅烷基)酯、二(氟)(草酸根合)硼酸锂或双(草酸根合)硼酸锂。17.如权利要求14所述的溶液，其中所述电化学添加剂选自约0.5重量％至约4重量％的量的1,3-丙烷磺内酯、约1.5重量％至约12重量％的量的1,3-丙烷磺内酯、约0.5重量％至约4％的量的1,3-丙烯磺内酯、约1重量％至约4重量％的量的1,3,2-二氧硫杂环戊烷2,2-二氧化物、约1重量％至约4重量％的量的二(氟代)(草酸根合)硼酸锂和约1重量％至约4重量％的量的双(草酸根合)硼酸锂，每一者均是相对于非水性电解质溶液的总重量计。
四氧化物、二(氟)(草酸根合)硼酸锂、双(草酸根合)硼酸锂和这些中的任何两者或更多者的混合物。26.一种用于锂电池的非水性电解质溶液，所述溶液包含i)液体电解质介质；ii)含锂的盐；和iii)4-溴甲基-1,3-二氧戊环-2-酮。27.如权利要求26所述的溶液，其中所述4-溴甲基-1,3-二氧戊环-2-酮的量为相对于所述溶液的总重量计的约10重量％或更高的溴。28.如权利要求26至27中任一项所述的溶液，其中所述液体电解质介质是碳酸亚乙酯、碳酸甲乙酯或其混合物，并且/或者其中所述含锂的盐是六氟磷酸锂。29.一种非水性锂电池，其包括正电极、负电极和权利要求26至28中任一项所述的非水性电解质溶液。30.一种制备用于锂电池的非水性电解质溶液的工艺，所述工艺包括组合包含以下的组分：i)液体电解质介质；ii)含锂的盐；和iii)4-溴甲基-1,3-二氧戊环-2-酮。31.如权利要求30所述的工艺，其中所述4-溴甲基-1,3-二氧戊环-2-酮的量为相对于所述溶液的总重量计的约10重量％或更高的溴。32.如权利要求30至31中任一项所述的工艺，其中所述液体电解质介质是碳酸亚乙酯、碳酸甲乙酯或其混合物，并且/或者其中所述含锂的盐是六氟磷酸锂或双(草酸根合)硼酸锂。

技术总结
本发明提供用于锂电池的非水性电解质溶液。所述非水性电解质溶液包含液体电解质介质、含锂的盐、4-溴甲基-1,3-二氧戊环-2-酮以及至少一种电化学添加剂。及至少一种电化学添加剂。


技术研发人员：T-C
受保护的技术使用者：雅宝公司
技术研发日：2020.11.18
技术公布日：2022/7/9