[发明专利]一种电解质锂盐及含有它的锂离子电池电解液

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池电解质领域，更具体的是涉及一种电解质锂盐LiC₁₁H₆BO₃F₂及含有它的锂离子电池电解液。

背景技术

目前，商业化锂离子电池电解液已从最初单独使用六氟磷酸锂（LiPF₆）作为电解质，发展到使用多种锂盐。例如，使用双（三氟甲基黄酰亚胺）锂（LiTFSI）、双草酸硼酸锂（LiBOB）、双氟草酸硼酸锂（LiDOFB）、四氟硼酸锂（LiBF₄）等锂盐。这些锂盐都是在B、N、P等元素基础上进行不断改进，或者从LiPF₆的基础上不断引入新的官能团。但是无论采用何种方法，研究者都希望能够通过改善锂盐本身的性质，从而得到热稳定性能优异、易于溶解于有机溶剂体系、电导率高的电解液体系。此外，无论是有机锂盐还是无机锂盐，目前都是LiPF₆为锂离子电池电解液主体锂盐。但是LiPF₆锂盐的热稳定性能较差，需要开发新的锂盐进行补充。这方面的研究和开发有许多文献研究或专利公开。日本昭和电工开发的新型锂盐Li₂B₁₂F₁₂，相比LiPF₆锂盐，该锂盐在任何条件下不产生酸，使其成为具有较大优势的电解质锂盐。同时，锂盐LiCF₃BF₃的氧化电位高达5.91V（vs. Li⁺/Li），未来很有可能被使用在高电压电解液体系中，拓宽电解液体系的电化学稳定窗口。

研究者对于锂盐电解质的研究，拓展了锂离子电池电解液体系可选择的添加剂渠道，更为重要的是使电解液体系的综合性能更加突出，满足不同种类正极材料的需求。例如在磷酸铁锂动力电池的长循环体系中，只要适当加入LiBOB锂盐，可以明显提升长循环时容量保持率。例如在高温下循环的18650圆柱电池中，适当加入锂盐LiTFSI很容易满足电池对高温性能的需求。而决定锂盐性能的关键，除主要元素外，更重要的是锂盐所含有的官能团，例如双草酸硼酸根阴离子结构中的双草酸结构，能够在锰酸锂材料的表面形成一层稳定的膜，从而减少或避免HF同锰酸锂的接触，降低锰离子的溶解，提高电池的循环性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电解质锂盐及含有它的锂离子电池电解液，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种电解质锂盐，其特征在于：该电解质锂盐的化学式为LiC₁₁H₆BO₃F₂；结构式为：

。

 

一种锂离子电池电解液，其特征在于：含有非水有机溶剂、添加剂以及上述的电解质锂盐，该电解质锂盐含量占电解液总重量的0.01～15%；

所述的添加剂包括碳酸亚乙烯酯（VC）、氟代碳酸乙烯酯（FEC）、1,3-丙磺酸内酯（1,3-PS）；

所述的非水有机溶剂为线性碳酸酯、环状碳酸酯、羧酸酯、线性醚、环状醚中的任意一种或其中几种的混合物。

所述的非水有机溶剂为碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、γ-丁内酯（γBL）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸甲乙酯（EMC）、二甲氧基甲烷（DMM）、二甲氧基乙烷（DME）、二乙氧基乙烷（DEE）、四氢呋喃（THF）、2-甲基四氢呋喃（2-Me-THF）、乙酸乙酯（EA）、丁酸甲酯（MB）中的一种或其中几种的混合物。

与现有技术相比，本发明的优点是：本发明通过引入电解质锂盐LiC₁₁H₆BO₃F₂，提高了锂离子电池电解液的综合性能，锂离子电池电解液使电池的充放电容量、库伦效率和长循环性能都能得到明显的提高，同时电池内阻有一定程度的降低。此外，含有该有机锂盐的锂离子电池电解液具有良好的过充性能。

具体实施方式

实施例1：