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1、(10)申请公布号 CN 104011927 A (43)申请公布日 2014.08.27 CN 104011927 A (21)申请号 201380003281.X (22)申请日 2013.12.24 10-2012-0152043 2012.12.24 KR 10-2013-0161528 2013.12.23 KR H01M 10/0566(2010.01) (71)申请人 株式会社 LG 化学 地址 韩国首尔 (72)发明人 林永敏 李哲行 安庆昊 梁斗景 (74)专利代理机构 北京北翔知识产权代理有限 公司 11285 代理人 吴晓萍 钟守期 (54) 发明名称 非水电解质溶液和包。
2、含其的锂二次电池 (57) 摘要 本发明提供了包括碳酸亚丙酯 （PC） 和双 ( 氟 磺酰基 ) 亚胺锂 （LiSFI） 的非水电解质溶液， 以及 包括该非水电解质溶液的锂二次电池。包含本发 明非水电解质溶液的锂二次电池可以改善低温输 出特性、 高温循环特性、 高温储存后的输出特性、 容量特性、 膨胀性能。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.03.31 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/KR2013/012101 2013.12.24 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 8 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12。
3、)发明专利申请 权利要求书1页 说明书8页 附图4页 (10)申请公布号 CN 104011927 A CN 104011927 A 1/1 页 2 1. 一种非水电解质溶液， 其包含 ： i) 含有碳酸亚丙酯 （PC） 的非水性有机溶剂 ； 和 ii) 双 ( 氟磺酰基 ) 亚胺锂 （LiSFI） 。 2. 权利要求 1 的非水电解质溶液， 其中所述非水电解质溶液还包含锂盐。 3.权利要求2的非水电解质溶液， 其中锂盐与双(氟磺酰基)亚胺锂的混合比例在1:6 至 1:9 的摩尔比范围内。 4. 权利要求 1 的非水电解质溶液， 其中双 ( 氟磺酰基 ) 亚胺锂在非水电解质溶液中的 浓度为 0。
4、.6 摩尔 / 升至 1.5 摩尔 / 升。 5. 权利要求 1 的非水电解质溶液， 其中所述非水电解质溶液不包含碳酸亚乙酯 （EC） 。 6. 权利要求 1 的非水电解质溶液， 其中碳酸亚丙酯的量为 5 重量份至 60 重量份， 基于 100 重量份的非水性有机溶剂计。 7.权利要求6的非水电解质溶液， 其中碳酸亚丙酯的量为10重量份至50重量份， 基于 100 重量份的非水性有机溶剂计。 8. 权利要求 1 的非水电解质溶液， 其中所述非水性有机溶剂还包括选自以下的任 意一种 ： 丙酸乙酯 （EP） 、 丙酸甲酯 （MP） 、 碳酸亚丁酯 （BC） 、 碳酸二甲酯 （DMC） 、 碳酸二乙。
5、酯 （DEC） 、 碳酸二丙酯 （DPC） 、 碳酸甲乙酯 （EMC） 、 碳酸甲丙酯 （MPC） 、 碳酸乙丙酯 （EPC） ， 和基于 酯、 基于醚及基于酮的有机溶剂， 或其两种或多种的混合物。 9. 权利要求 1 的非水电解质溶液， 其中所述非水电解质溶液还包含基于碳酸亚乙烯酯 的化合物和基于磺内酯的化合物。 10. 权利要求 9 的非水电解质溶液， 其中所述基于碳酸亚乙烯酯的化合物包括碳酸亚 乙烯酯、 碳酸乙烯基亚乙酯， 或其混合物。 11. 权利要求 9 的非水电解质溶液， 其中所述基于磺内酯的化合物包括选自以下的任 意一种 ： 1,3-丙烷磺内酯、 1,4-丁烷磺内酯和1,3-丙烯。
6、磺内酯， 或其两种或多种的混合物。 12. 权利要求 2 的非水电解质溶液， 其中所述锂盐包括选自以下的任意一种 ： LiPF6、 LiBF4、 LiSbF6、 LiAsF6、 LiClO4、 LiN(C2F5SO2)2、 LiN(CF3SO2)2、 CF3SO3Li、 LiC(CF3SO2)3和 LiC4BO8， 或其两种或多种的混合物。 13. 一种锂二次电池， 其包括 ： 含有阴极活性材料的阴极 ； 含有阳极活性材料的阳极 ； 置于阴极与阳极之间的隔膜 ； 以及 权利要求 1 的非水电解质溶液。 14. 权利要求 13 的锂二次电池， 其中所述阳极活性材料包括基于碳的阳极活性材料。 15。
7、. 权利要求 14 的锂二次电池， 其中所述阳极活性材料包括石墨碳。 权 利 要 求 书 CN 104011927 A 2 1/8 页 3 非水电解质溶液和包含其的锂二次电池 技术领域 0001 本发明涉及非水电解质溶液和包含该非水电解质溶液的锂二次电池， 所述非水电 解质溶液包含碳酸亚丙酯 （PC） 和双 ( 氟磺酰基 ) 亚胺锂 （LiSFI） 。 背景技术 0002 随着技术的发展和对移动设备需求的增加导致了对作为能源的二次电池的需求 显著增加。在所述二次电池中， 具有高能量密度和高电压的锂二次电池可商购获得并被广 泛使用。 0003 锂金属氧化物被用作锂二次电池的阴极活性材料， 而锂金。
8、属、 锂合金、 结晶碳或无 定形碳、 或碳复合材料被用作阳极活性材料。 集电器可涂覆有合适厚度和长度的活性材料， 或者活性材料自身可以膜的形式涂覆， 接着所得产品与绝缘隔膜卷绕或堆叠以制造电极 组。随后， 将电极组放入罐或与其相似的容器中， 然后通过注入电解质溶液制造二次电池。 0004 锂二次电池在进行充电和放电的同时， 锂金属氧化物阴极的锂离子在重复进行着 进出石墨阳极的嵌入和脱嵌过程。在这种情况下， 由于锂是高活性的， 因此锂与碳电极反 应形成 Li2CO3、 LiO 或 LiOH。因此， 在阳极表面上可形成薄膜。该膜称为 “固体电解质界面 （SEI） ” ， 其中在充电的初始阶段形成的。
9、 SEI 可以防止充电和放电期间锂离子与碳阳极或其 他材料反应。并且， SEI 可以起到离子通道的作用， 仅仅使锂离子穿过。离子通道可以防止 电解质溶液中具有大分子量的有机溶剂所述有机溶剂使锂离子成溶剂化物并且与锂 离子一起移动共嵌入碳阳极而破坏碳阳极的结构。 0005 因此， 为了改善锂二次电池的高温循环特性和低温输出， 必须在锂二次电池的阳 极上形成坚固的 SEI。当 SEI 在首次充电期间形成后， SEI 即可以防止在后续使用该电池造 成的重复充电和放电循环期间锂离子与阳极或其他材料的反应， 并且 SEI 可以起离子通道 的作用， 仅仅使锂离子在电解质溶液和阳极之间穿过。 0006 通常。
10、， 基于碳酸亚乙酯 （EC） 的二元电解质和三元电解质可以用作锂离子电池的电 解质。然而， 由于 EC 具有高熔点， 因此， 操作温度可能受到限制， 并且在低温下电池性能可 能显著下降。 发明内容 0007 技术问题 0008 本发明提供了用于锂二次电池的非水电解质溶液， 其可以改善高温循环特性、 高 温储存后的输出特性、 容量特性和膨胀性能以及低温输出特性， 并且提供了包括该非水电 解质溶液的锂二次电池。 0009 技术方案 0010 根据本发明的一个方面， 提供了一种非水电解质溶液， 其包含 ： i) 含有碳酸亚丙 酯 （PC） 的非水性有机溶剂 ； 和 ii) 双 ( 氟磺酰基 ) 亚胺。
11、锂 （LiSFI） 。 0011 根据本发明的另一个方面， 提供了一种锂二次电池， 其包括 ： 含有阴极活性材料的 说 明 书 CN 104011927 A 3 2/8 页 4 阴极 ； 含有阳极活性材料的阳极 ； 设置在阴极与阳极之间的隔膜 ； 以及非水电解质溶液。 0012 有益效果 0013 对于包含本发明非水电解质溶液的锂二次电池， 由于在锂二次电池的初始充电期 间可以形成固体电解质界面 （SEI） ， 因此非水电解质溶液可以改善高温循环特性、 高温储存 后的输出特性、 容量特性、 膨胀特性以及低温输出特性。 附图说明 0014 图 1 为示出了根据实验实施例 1 测定的实施例 1 和。
12、对比实施例 1 至 3 的锂二次电 池的低温输出特性随荷电状态 （SOC） 变化的结果的曲线图 ； 0015 图 2 为示出了根据实验实施例 2 测定的实施例 1 和对比实施例 1 至 3 的锂二次电 池的容量特性随循环数变化的结果的曲线图 ； 0016 图 3 为示出了根据实验实施例 3 测定的实施例 1 和对比实施例 1 至 3 的锂二次电 池在 50%SOC 时的输出特性随高温储存后的储存时间变化的结果的曲线图 ； 0017 图 4 为示出了根据实验实施例 4 测定的实施例 1 和对比实施例 1 至 3 的锂二次电 池的容量特性随高温储存后的储存时间变化的结果的曲线图 ； 0018 图 。
13、5 为示出了根据实验实施例 5 测定的实施例 1 和对比实施例 1 至 3 的锂二次电 池的膨胀性能随高温储存后的储存时间变化的结果的曲线图 ； 0019 图 6 为示出了根据实验实施例 6 测定的实施例 1 和 2 与对比实施例 4 的锂二次电 池的低温输出特性随 SOC 变化的结果的曲线图 ； 0020 图 7 为示出了根据实验实施例 7 测定的实施例 1 和 2 与对比实施例 4 的锂二次电 池的容量特性随循环数变化的结果的曲线图 ； 0021 图 8 为示出了根据实验实施例 8 测定的实施例 1 和 2 与对比实施例 4 的锂二次电 池的容量特性随高温储存后的储存时间变化的结果的曲线图。
14、。 具体实施方式 0022 下文将更具体地描述本发明从而更清楚地理解本发明。 应理解本说明书和权利要 求中所使用的词语或术语不应解释为在常用词典中定义的含义。还应理解， 基于发明人可 适当地定义词语或术语的含义以最好地解释本发明的原则， 词语或术语应当解释为具有与 它们在本发明的相关技术和技术思想的内容中的含义相一致的含义。 0023 本发明的一个实施方案的非水电解质溶液可以包含含有碳酸亚丙酯 （PC） 的非水 性有机溶剂和双 ( 氟磺酰基 ) 亚胺锂 （LiSFI） 。 0024 根据本发明的一个实施方案， 在双 ( 氟磺酰基 ) 亚胺锂与 PC 溶剂结合使用的情况 中， 由于在初始充电期间。
15、在阳极可形成坚固的固体电解质界面 （SEI） ， 因此不仅可以改善低 温输出特性， 还可以防止在高于 55的高温循环时可能发生的阴极表面分解并防止电解质 溶液的氧化反应。因此， 电池的容量可通过防止膨胀现象而改进。 0025 一般而言， 基于碳酸亚乙酯 （EC） 的二元电解质和三元电解质可被用作锂离子电池 的电解质。然而， 由于 EC 具有高熔点， 因此操作温度可能受到限制并且低温时的电池性能 可能会显著下降。与此相反， 包含碳酸亚丙酯的电解质可以作为优异的电解质， 同时， 其具 有比碳酸亚乙酯电解质更宽的温度范围。 说 明 书 CN 104011927 A 4 3/8 页 5 0026 然而。
16、， 在碳酸亚丙酯作为溶剂与锂盐 （例如 LiPF6） 一起使用的情况中， 在使用碳电 极的锂离子电池中形成SEI的过程以及锂离子 （被碳酸亚丙酯溶剂化） 嵌入碳层之间的过程 期间， 可发生大量不可逆反应。这可以造成电池性能如高温循环特性的降低。 0027 并且， 当经碳酸亚丙酯溶剂化的锂离子嵌入构成阳极的碳层中时， 可以发生碳表 面层的剥落。 剥落之所以可以发生是因为当溶剂在碳层之间分解时产生的气体造成了碳层 间的大变形。碳表面层的剥落和电解质溶液的分解可以持续进行。结果， 由于当包含碳酸 亚丙酯的电解质溶液与基于碳的阳极材料结合使用时不会形成有效的 SEI， 因此， 锂离子不 会嵌入。 00。
17、28 在本发明中， 由于使用碳酸亚乙酯而造成的对低温特性的限制通过使用具有低熔 点的碳酸亚丙酯得到了解决， 并且当碳酸亚丙酯与锂盐 （例如 LiPF6） 一起使用时而发生的 上述限制可以通过结合使用双 ( 氟磺酰基 ) 亚胺锂而得到解决。 0029 根据本发明的一个实施方案， 双 ( 氟磺酰基 ) 亚胺锂在非水电解质溶液中的浓度 可以为 0.1 摩尔 / 升至 2 摩尔 / 升， 例如 0.6 摩尔 / 升至 1.5 摩尔 / 升。在双 ( 氟磺酰基 ) 亚胺锂的浓度小于上述范围的情况中， 改善电池的低温输出和高温循环特性的效果可能不 显著。在双 ( 氟磺酰基 ) 亚胺锂的浓度大于上述范围的情。
18、况中， 在电池的充电和放电期间， 电解质溶液中的副反应可过度发生， 并由此可产生膨胀现象。 0030 为了进一步防止副反应， 本发明的非水电解质溶液还可以包含锂盐。通常用于本 领域的任何锂盐可以被用作锂盐。例如， 所述锂盐可以包括选自以下的任意一种 ： LiPF6、 LiBF4、 LiSbF6、 LiAsF6、 LiClO4、 LiN(C2F5SO2)2、 LiN(CF3SO2)2、 CF3SO3Li、 LiC(CF3SO2)3和 LiC4BO8， 或其两种或多种的混合物。 0031 根据本发明的一个实施方案， 通过调整锂盐与双 ( 氟磺酰基 ) 亚胺锂的混合比例 可以改善锂二次电池的低温输出。
19、特性、 高温储存后的容量特性以及循环特性。 0032 具体而言， 锂盐与双 ( 氟磺酰基 ) 亚胺锂的混合比例可以在 1:6 至 1:9 的摩尔比 范围内。在锂盐与双 ( 氟磺酰基 ) 亚胺锂的混合比例在所述摩尔比范围之外的情况下， 在 电池的充电和放电期间， 电解质溶液中的副反应可过度发生， 并由此可产生膨胀现象。 具体 而言， 在锂盐与双 ( 氟磺酰基 ) 亚胺锂的混合比例小于 1:6 摩尔比的情况下， 在锂离子电池 中形成 SEI 的过程期间以及在被碳酸亚丙酯溶剂化的锂离子嵌入阳极的过程期间， 可发生 大量不可逆反应， 并且由于阳极表面层 （例如碳表面层） 的剥落和电解质溶液的分解， 使。
20、得 二次电池的低温输出、 循环特性和高温储存后的容量特性的改善效果可能不会显著。 0033 根据本发明的一个实施方案， 作为非水性有机溶剂的碳酸亚丙酯的含量为 5 重量 份至 60 重量份， 优选 10 重量份至 50 重量份， 基于 100 重量份的非水性有机溶剂计。在碳 酸亚丙酯的量小于 5 重量份的情况下， 由于在高温循环期间阴极表面的分解使得气体连续 生成， 因此可出现膨胀现象， 其中电池厚度增加。在碳酸亚丙酯的量大于 60 重量份的情况 下， 在初始充电期间在阳极上可难以形成坚固的 SEI。 0034 另外， 在非水电解质溶液中除了碳酸亚丙酯， 还可以包含非水性有机溶剂， 只要非 水。
21、性有机溶剂可以使由于电池在充放电期间的氧化反应而造成的分解最小化， 并且只要其 可以与添加剂一起呈现所需的特性， 那么对所述非水性有机溶剂不作限制。 0035 本发明的一个实施方案的非水性有机溶剂不可包括碳酸亚乙酯 （EC） ， 并且例如， 还可以包括选自以下的任意一种 ： 丙酸乙酯 （EP） 、 丙酸甲酯 （MP） 、 碳酸亚丁酯 （butylene 说 明 书 CN 104011927 A 5 4/8 页 6 carbonate,BC） 、 碳酸二甲酯 （DMC） 、 碳酸二乙酯 （DEC） 、 碳酸二丙酯 （DPC） 、 碳酸甲乙酯 （EMC） 、 碳酸甲丙酯 （MPC） 、 碳酸乙丙酯。
22、 （EPC） ， 和基于酯、 基于醚及基于酮的有机溶剂， 或其 两种或多种的混合物。 0036 本发明一个实施方案的非水电解质溶液还可以包括基于碳酸亚乙烯酯的化合物 和基于磺内酯的化合物。 0037 所述基于碳酸亚乙烯酯的化合物可以起到形成 SEI 的作用。只要基于碳酸亚乙烯 酯的化合物可以起到上述作用， 对其种类没有限制， 例如， 基于碳酸亚乙烯酯的化合物可以 包括碳酸亚乙烯酯 （VC） 、 碳酸乙烯基亚乙酯 （VEC） ， 或其混合物。在这些材料中， 基于碳酸 亚乙烯酯的化合物可以特别包括碳酸亚乙烯酯。 0038 另外， 本发明的一个实施方案还可以包括基于磺内酯的化合物， 其可起到改善电 。
23、池的低温输出和高温循环特性的作用。只要基于磺内酯的化合物可以起到上述作用， 对其 种类没有限制， 例如， 基于磺内酯的化合物可以包括选自以下的任意一种 ： 1,3- 丙烷磺内 酯 （PS） 、 1,4- 丁烷磺内酯和 1,3- 丙烯磺内酯， 或其两种或多种的混合物。在这些材料中， 基于磺内酯的化合物可以特别包括 1,3- 丙烷磺内酯。 0039 本发明的一个实施方案的锂二次电池可以包括含有阴极活性材料的阴极 ； 含有阳 极活性材料的阳极 ； 置于阴极与阳极之间的隔膜 ； 以及非水电解质溶液。 0040 在本文中， 所述阴极活性材料可以包括基于锰的尖晶石活性材料、 锂金属氧化物， 或其混合物。此。
24、外， 所述锂金属氧化物可以选自基于锂 - 锰的氧化物、 基于锂 - 镍 - 锰 的氧化物、 基于锂 - 锰 - 钴的氧化物和基于锂 - 镍 - 锰 - 钴的氧化物， 例如， 其可以包括 LiCoO2、 LiNiO2、 LiMnO2、 LiMn2O4、 Li(NiaCobMnc)O2（其中 0 0064 低温输出由电压差计算， 所述电压差通过在 -30下针对所述荷电状态 （SOC） 将 实施例 1 和对比实施例 1 至 3 的锂二次电池以 0.5C 放电 10 秒而获得。其结果示于图 1。 0065 参考图 1， 从 20%SOC 起， 实施例 1 的锂二次电池比对比实施例 1 至 3 的锂二次。
25、电 池具有更好的输出特性， 并且从 60%SOC 起， 实施例 1 的锂二次电池的输出特性开始呈现出 与对比实施例的输出特性相比更显著的差异。另外， 在 SOC 为 100% 的情形中， 可知实施例 1 的锂电池的低温输出特性相较于对比实施例 1 至 3 的锂二次电池的低温输出特性改善了 约 1.2 至 1.4 倍或更多。 0066 可以证实通过使用碳酸亚丙酯而不使用碳酸亚乙酯作为非水性有机溶剂可以显 著改善低温特性。 0067 实验实施例 2 0068 说 明 书 CN 104011927 A 7 6/8 页 8 0069 在恒定电流 / 恒定电压 （CC/CV） 的条件下将实施例 1 和对。
26、比实施例 1 至 3 的锂二 次电池在 55下以 1C 充电至 4.2V/38mA， 然后以 3C 的恒定电流 （CC） 放电至 3.03V 的电压 以测定放电容量。充电和放电循环重复 1 至 900 次， 测得的放电容量示于图 2。 0070 如图 2 所示， 直至 200 个循环， 本发明实施例 1 的锂二次电池呈现出与对比实施例 1 至 3 的锂二次电池类似的容量保持率。然而， 在约 360 次循环后， 可以获得容量保持率显 著不同的差异。 0071 因此， 可以理解的是， 与对比实施例 1 至 3 相比， 根据本发明的实施方案将碳酸亚 丙酯与双 ( 氟磺酰基 ) 亚胺锂结合使用的锂二次。
27、电池 （实施例 1） 在 55的高温下随循环特 性变化具有显著更优异的放电容量特性。 0072 实验实施例 3 0073 0074 将实施例 1 和对比实施例 1 至 3 的锂二次电池在 60下储存 14 周， 然后由电压 差计算输出， 所述电压差通过在 50%SOC 时将锂二次电池以 5C 放电 10 秒获得。结果示于图 3。 0075 参考图 3， 对于在 60储存后在 50%SOC 时的输出特性， 可以证实根据本发明实施 例 1 将碳酸亚丙酯与双 ( 氟磺酰基 ) 亚胺锂结合使用的锂二次电池显著优于对比实施例 1 至3的锂二次电池。 具体而言， 对于实施例1， 可以证实的是即使在高温条件。
28、下， 在2周的储 存时间后， 其输出特性有所增加， 并且直至 14 周的储存时间为止， 其输出特性随着储存时 间的增长而持续得到改善。相比之下， 对于对比实施例 1 和 3， 其初始输出特性不同于实施 例 1 的输出特性， 并且在 14 周的储存时间时， 其输出特性显著不同于实施例 1 的输出特性。 另外， 对于对比实施例 2， 其初始输出特性与实施例 1 的类似。然而， 在 2 周的储存时间后， 其输出特性逐渐下降， 并且如同对比实施例 1 和 3， 在 14 周的储存时间时， 其输出特性与实 施例 1 的输出特性显著不同。 0076 实验实施例 4 0077 0078 将实施例 1 和对比。
29、实施例 1 至 3 的锂二次电池在 60下储存 14 周， 然后在 CC/CV 条件下以 1C 充电至 4.2V/38mA。接着以 1C 的 CC 将锂二次电池放电至 3.0V 的电压以测定 放电容量。其结果示于图 4。 0079 参考图 4， 直到 2 周的储存时间为止， 实施例 1 的容量特性与对比实施例 1 和 3 的 容量特性之间均没有差异。 然而， 对于对比实施例1至3， 在4周的储存时间以后， 其容量特 性随着储存时间的增加而逐渐下降。在 8 周的储存时间后， 可知实施例 1 的容量特性与对 比实施例 1 至 3 的容量特性之间的差异逐渐增加。 0080 因此， 可以证实相较于对比。
30、实施例 1 至 3 的锂二次电池， 实施例 1 的锂二次电池高 温储存后的容量特性有所改善。 0081 实验实施例 5 0082 0083 将实施例1和对比实施例1至3的锂二次电池在60下储存14周， 然后在95%SOC 时储存电池后测量电池的厚度。其结果示于图 5。 0084 参考图5， 对于对比实施例1至3的锂二次电池， 在2周的储存时间后， 电池的厚度 说 明 书 CN 104011927 A 8 7/8 页 9 显著增加。相比之下， 实施例 1 的锂二次电池的厚度与对比实施例的电池的厚度相比增加 幅度小。 0085 因此， 可知由于碳酸亚丙酯结合双(氟磺酰基)亚胺锂使用， 所以可以改进。
31、防止电 池膨胀的效果， 即使是在高温储存后的储存时间增加的情况下。 0086 实验实施例 6 0087 0088 为了研究随 LiPF6与 LiFSI 的摩尔比而定的低温输出特性， 由电压差计算低温输 出， 所述电压差通过在-30下针对所述SOC将实施例1和2以及对比实施例4的锂二次电 池以 0.5C 放电 10 秒而获得。其结果示于图 6。 0089 参考图 6， 从 20%SOC 起， LiPF6与 LiFSI 的摩尔比为 1:9 的实施例 1 的锂二次电池 与 LiPF6与 LiFSI 的摩尔比为 1:5 的对比实施例 4 的锂二次电池相比， 具有显著更好的输 出特性。从 60%SOC 。
32、起， 实施例 1 的锂电池的输出特性开始呈现出与对比实施例 4 的锂电池 的输出特性相比更显著的差异。 0090 另外， LiPF6与 LiFSI 的摩尔比为 1:6 的实施例 2 的锂二次电池的低温输出特性相 较于 LiPF6与 LiFSI 的摩尔比为 1:9 的实施例 1 的锂二次电池有所下降。 0091 LiPF6与 LiFSI 的摩尔比为 1:6 的实施例 2 的锂二次电池呈现出与 LiPF6与 LiFSI 的摩尔比为 1:5 的对比实施例 4 的锂二次电池类似的输出特性。然而， 可知的是从 90% 或 更大的 SOC 起， 实施例 2 的锂二次电池的低温输出特性相较于对比实施例 4 。
33、的锂二次电池 有所改善。 0092 因此， 可以证实通过调整 LiPF6与 LiFSI 的摩尔比可以改善锂二次电池的低温输 出特性。 0093 实验实施例 7 0094 0095 为了研究随 LiPF6与 LiFSI 的摩尔比而定的高温 （55） 循环特性， 在 55下， 在 CC/CV 条件下将实施例 1 和 2 及对比实施例 4 的锂二次电池以 1C 充电至 4.2V/38mA， 然后 以 3C 的 CC 放电至 3.03V 的电压以测定放电容量。充电和放电循环重复 1 至 1000 次， 测得 的放电容量示于图 7。 0096 如图 7 所示， 直至约 70 次循环， 本发明实施例 1 。
34、的锂二次电池与对比实施例 4 的 锂二次电池均呈现出类似的容量保持率。然而， 从约 70 次循环至 1000 次循环， 容量保持率 的差异可达到约 7% 或更多。 0097 直至约 600 次循环， 实施例 2 的锂二次电池呈现出与对比实施例 4 的锂二次电池 显著不同的容量保持率。可以证实随着循环数的增加， 对比实施例 4 的锂二次电池的曲线 图的斜率显著下降。另外， 可知， 从 900 次循环至 1000 次循环， 实施例 2 的锂二次电池与对 比实施例 4 的锂二次电池相比， 容量保持率相差约 3% 至 5%。 0098 因此， 可以证实， 在 LiPF6与 LiFSI 的摩尔比为 1:。
35、6 至 1:9 的情况下的锂二次电池 的高温 （55） 循环特性显著优于摩尔比在上述范围之外的情形。 0099 实验实施例 8 0100 0101 为了研究随 LiPF6与 LiFSI 的摩尔比而定的高温 （60） 储存后的容量特性， 将实 说 明 书 CN 104011927 A 9 8/8 页 10 施例 1 和 2 及对比实施例 4 的锂二次电池在 60下储存 14 周， 然后在 CC/CV 条件下以 1C 充电至 4.2V/38mA。随后， 锂二次电池以 1C 的 CC 放电至 3.0V 的电压以测定放电容量。其 结果示于图 8。 0102 参考图 8， 直到 1 周的储存时间为止， 。
36、实施例 1 和 2 的锂二次电池的容量特性与对 比实施例 4 的锂二次电池的容量特性相比没有差异。然而， 在 2 周的储存时间后， 可知实施 例 1 和 2 的容量特性之间的差异相比于对比实施例 4有所增加。 0103 具体而言， 直至14周的储存时间， 实施例1的锂二次电池的曲线图的斜率较缓。 结 果， 在 14 周的储存时间时， 实施例 1 的锂二次电池与对比实施例 4 的锂二次电池相比， 容量 保持率相差约 6% 或更多。 0104 可以证实在 2 周的储存时间后， 对比实施例 4 的锂二次电池的曲线图的斜率显著 下降并且随着储存时间的增加， 容量特性逐渐下降。 0105 因此， 通过调。
37、整LiPF6与LiFSI的摩尔比可以改善锂二次电池的高温储存特性。 具 体地， 可以证实， 在 LiPF6与 LiFSI 的摩尔比为 1:6 至 1:9 的情况下的锂二次电池的高温储 存特性显著优于摩尔比在上述范围之外的情形。 0106 工业适用性 0107 当本发明的一个实施方案的非水电解质溶液用于锂二次电池时， 在锂二次电池的 初始充电期间可以在阳极上形成坚固的 SEI， 因此， 非水电解质溶液可以改善高温循环特 性、 高温储存后的输出特性、 容量特性、 膨胀性能以及低温输出特性。 因此， 所述非水电解质 溶液可以适用于锂二次电池。 说 明 书 CN 104011927 A 10 1/4 页 11 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104011927 A 11 2/4 页 12 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104011927 A 12 3/4 页 13 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 104011927 A 13 4/4 页 14 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 104011927 A 14 。