[发明专利]非水电解质及包含该非水电解质的二次电池

权利要求书

1.一种用作二次电池电解质的电解质，以最优化在阳极表面上形成SEI层的性质，所述电解质由以下成分组成：

i)一种电解质盐；

ii)一种电解质溶剂；

iii)一种用至少一种卤素取代的环状碳酸酯化合物；和

iv)一种在其分子中含由式1表示的乙烯基团的化合物，

[式1]

其中n代表0至6；R₁、R₂和R₃中的每个独立地代表氢原子、C₁～C₆烷基，

其中所述含乙烯基团化合物是基于磺酸酯的化合物，并且所述乙烯基团位于分子内端部，

其中所述基于磺酸酯的含乙烯基团化合物由式2表示：

[式2]

其中，R₄和R₅中的至少一个包含乙烯基团，另一个表示氢原子、卤素原子、用卤素原子取代的C₁～C₆烷基、用卤素原子取代的C₆～C₁₂芳基、或用卤素原子取代的C₂～C₆烯基，

其中所述基于磺酸酯的含乙烯基团化合物选自甲磺酸丙烯酯、苯磺酸乙烯酯、氰基乙磺酸丙烯酯和丙-2-烯-1-磺酸烯丙酯，

所述SEI层包含一种用至少一种卤素取代的环状碳酸酯化合物和一种含由式1表示的乙烯基团的化合物，或由所述环状碳酸酯化合物和所述含乙烯基团化合物的化学反应形成的物质。

2.权利要求1的电解质，其中所述用卤素取代的环状碳酸酯化合物选自3-氟碳酸亚乙酯、3-氯碳酸亚乙酯、4-氟甲基碳酸亚乙酯、三氟甲基碳酸亚乙酯、顺-3,4-二氟碳酸亚乙酯和反-3,4-二氟碳酸亚乙酯。

3.权利要求1的电解质，其中i)用卤素取代的环状碳酸酯化合物；和ii)含乙烯基团的化合物的含量比例以重量比计为1:0.1～10。

4.权利要求1的电解质，其中以100重量份的电解质为基准，用卤素取代的环状碳酸酯化合物和含乙烯基团化合物中的每种的含量为0.05至10重量份，且以100重量份的电解质为基准，所述两种化合物的总含量为0.1至20重量份。

5.一种包含在其表面部分或全部形成的固体电解质界面(SEI)层的电极，所述SEI层包含一种用至少一种卤素取代的环状碳酸酯化合物和一种含由式1表示的乙烯基团的化合物，或由所述环状碳酸酯化合物和所述含乙烯基团化合物的化学反应形成的物质：

其中所述含乙烯基团化合物是基于磺酸酯的化合物，并且所述乙烯基团位于分子内端部；

[式1]

其中n代表0至6；R₁、R₂和R₃中的每个独立地代表氢原子、C₁～C₆烷基，并且

其中所述基于磺酸酯的含乙烯基团化合物由式2表示：

[式2]

其中，R₄和R₅中的至少一个包含乙烯基团，另一个表示氢原子、卤素原子、用卤素原子取代的C₁～C₆烷基、用卤素原子取代的C₆～C₁₂芳基、或用卤素原子取代的C₂～C₆烯基，

其中所述基于磺酸酯的含乙烯基团化合物选自甲磺酸丙烯酯、苯磺酸乙烯酯、氰基乙磺酸丙烯酯和丙-2-烯-1-磺酸烯丙酯。

6.权利要求5的电极，其为：

(a)一种通过将用至少一种卤素取代的环状碳酸酯化合物和在分子内端部含乙烯基团的化合物涂覆在电极活性材料或预先形成的电极表面制备的电极；

(b)一种通过使用用至少一种卤素取代的环状碳酸酯化合物和在分子内端部含乙烯基团的化合物作电极材料制备的电极；或

(c)一种包含在其表面形成的SEI层的电极，所述SEI层通过将电极浸入包含用至少一种卤素取代的环状碳酸酯化合物和在分子内端部含乙烯基团的化合物的溶液，接着充电和放电形成，其包含所述化合物或由环状碳酸酯化合物和含乙烯基团化合物的还原反应形成的产物。