[发明专利]化合物及包含该化合物的锂二次电池电解质和锂二次电池

说明书

本发明提供一种由式1表示的化合物、一种包含所述化合物的用于锂二次电池的电解质和一种包括所述电解质的锂二次电池。

技术领域

本申请要求2019年3月28日提交的韩国专利申请号10-2019-0036233和2019年9月6日提交的韩国专利申请号10-2019-0110984的优先权益，它们的全部内容以引用的方式并入本文。

本发明涉及一种新型化合物、一种包含所述化合物的用于锂二次电池的电解质和一种包括所述电解质的锂二次电池。

背景技术

随着电子设备的小型化和轻量化的实现以及便携式电子装置的普遍使用，对作为其电源的具有高能量密度的二次电池的研究已经积极展开。

二次电池的示例可以包括镍镉电池、镍金属氢化物电池、镍氢电池和锂二次电池。其中，对每单位重量具有高能量密度并能够快速充电的锂二次电池的研究一直在增加。

一般来说，锂离子二次电池是通过使用能够使锂离子嵌入和脱嵌的材料作为正极和负极，以及在正极与负极之间的空间填充非水电解质来制造的。由于当锂离子嵌入正极和负极并从正极和负极脱嵌时发生了氧化反应和还原反应，因此产生了电能。

同时，为了提高锂二次电池的容量，内阻应该是低的。然而，就电池的安全性而言，内阻越大，优势越大。锂二次电池的容量和安全性与非水电解质的特性密切相关，非水电解质由溶质(诸如电解质盐)和非水有机溶剂构成。

韩国专利特开公开号2018-0036340涉及用于锂二次电池的电解质和包括电解质的锂二次电池，并且公开了关于用于锂二次电池的电解质的内容，所述电解质包含：非水有机溶剂、锂盐和包含由式1表示的化合物的添加剂。

韩国专利特开公开号2013-0003649涉及用于锂二次电池的电解质溶液添加剂以及包含它的非水电解质溶液和锂二次电池，并且公开了关于用于锂二次电池的非水电解质溶液添加剂的内容，所述添加剂包括由式1表示的双齿烷氧基膦化合物。

然而，因为低分子物质在合成期间被汽化，导致产量下降和成本增加，所以难以对用于锂二次电池电解质的传统化合物进行处理。除这些问题外，还有氧化稳定性劣化，使得电池的可靠性降低并且电池的输出减少的问题。

同时，韩国专利特许公开号2018-0038038涉及非水电解质溶液和使用它的非水电解质电池，并且具体公开了关于非水电解质溶液的内容，所述溶液包含非水溶剂和溶于非水溶剂中的电解质，非水电解质溶液包含：(I)由通式(1-Cis)表示的二氟离子络合物(1-Cis)；和(II)选自由以下组成的组中的至少一种化合物：环状磺酸酯、具有不饱和键的环状磺酸酯、环状硫酸酯、环状二磺酸酯、链状二磺酸酯、环状二磺酸酐、含腈基团的化合物、甲硅烷基磷酸酯衍生物和甲硅烷基硼酸酯衍生物。

然而，在现有技术文献的情况下，锂盐的溶解度有限制，并且最低未占分子轨道(LUMO)水平有点低，导致了伴有锂盐在负极被分解的副反应的问题。此外，由于电解质溶液使用有机配体，所以出现了一些其中生成CO₂气体的问题。

因此，需要开发出使电池表现出高输出特征的用于锂二次电池的电解质。

现有技术文献

专利文献

(专利文献1)韩国专利特许公开号2018-0036340(2018年4月9日公开)

(专利文献2)韩国专利特许公开号2013-0003649(2013年1月9日公开)

(专利文献3)韩国专利特许公开号2018-0038038(2018年4月13日公开)

发明内容

本发明将要解决的问题