[发明专利]可抑制锂枝晶的非水溶剂、非水电解液及锂离子二次电池

说明书

本发明提供一种可抑制锂枝晶的非水溶剂、非水电解液及锂离子二次电池。本发明的非水溶剂包括一种或两种以上的碳酸酯和一种或两种以上的特定的胺，其能够在锂离子二次电池中有效地抑制因充电引起的锂枝晶的生长。

技术领域

本发明涉及非水溶剂和非水电解液，特别是涉及锂离子二次电池用非水溶剂、非水电解液及锂离子二次电池。

背景技术

电池按可否重复使用(充电)分为一次电池和二次电池。其中，二次电池可充电重复使用，主要包括：镍镉二次电池、镍氢二次电池、锂离子二次电池、铅酸电池、太阳能电池等。

作为锂离子二次电池的电解质，可以采用电解液(液态电解质)、高分子凝胶电解质或固体高分子电解质。锂树枝状结晶(锂枝晶)是指采用电解液的锂电池在充电时，锂离子被还原而形成的树枝状金属锂单质。“锂枝晶”生长到一定程度便会刺破隔膜，造成电池内部短路，严重威胁人身安全。

因此，从安全性能的角度考虑，希望抑制锂枝晶的生长。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的技术问题，本发明目的在于：提供一种能够抑制锂枝晶的非水溶剂、使用该非水溶剂作为溶剂的非水电解液、使用该非水电解液作为电解液的锂离子二次电池、以及使用该锂离子二次电池作为电源的用电设备。

本发明人为解决上述技术问题进行了深入研究，结果发现：通过锂离子二次电池用非水电解液的非水溶剂中添加一定量的下述式I所示的胺，即可有效抑制锂枝晶的生长，从而完成了本发明。

即，本发明包括：

1.一种非水溶剂，其包括：

一种或两种以上的碳酸酯，该碳酸酯可用作锂离子二次电池用非水电解液的非水溶剂；以及

一种或两种以上的式I所示的胺:

该式I中,R为碳原子数1～4的亚烷基。

2.根据项1所述的非水溶剂，其中，所述胺在所述非水溶剂中的含量的小于0.8重量％。

3.根据项1或2所述的非水溶剂，其中，所述胺在所述非水溶剂中的含量的上限为0.7重量％，优选为0.6重量％、更优选为0.5重量％、更优选为0.4重量％。

4.根据项1～3中任一项所述的非水溶剂，其中，所述胺在所述非水溶剂中的含量的下限为0.05重量％，优选为0.1重量％、更优选为0.2重量％。

5.根据项1～4中任一项所述的非水溶剂，其中，所述碳酸酯为选自碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯以及碳酸甲异丙酯中的一种或两种以上。

6.根据项1～5中任一项所述的非水溶剂，其中，所述胺为选自苯甲胺、2-苯乙胺、3-苯丙胺以及4-苯丁胺中的一种或两种以上。

7.根据项1～6中任一项所述的非水溶剂，其是锂离子二次电池用非水电解液的非水溶剂。

8.一种非水电解液，其包括：

项1～7中任一项所述的非水溶剂；以及

锂盐，该锂盐可用作锂离子二次电池用非水电解液的电解质。

9.根据项8所述的非水电解液，其中，所述锂盐在所述非水电解液中的含量为1mol/L。

10.根据项8或9所述的非水电解液，其是锂离子二次电池用非水电解液。

11.使用了项8～10中任一项所述的非水电解液作为非水电解液的锂离子二次电池。

12.使用了项11所述的锂离子二次电池作为电源的用电设备。