[发明专利]电解液及锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池领域，尤其涉及一种电解液及锂离子电池。

背景技术

在飞速发展的信息时代中，对手机、笔记本、相机等电子产品的需求逐年增加。锂离子电池作为电子产品的工作电源，具有能量密度高、无记忆效应、工作电压高等特点，正逐步取代传统的Ni-Cd、MH-Ni电池。然而随着电子产品市场需求的扩大及动力、储能设备的发展，人们对锂离子电池的要求不断提高，开发具有高能量密度和满足快速充放电的锂离子电池成为当务之急。目前，有效的方法是提高电极材料的电压、压实密度和选择合适的电解液。

目前，锂离子电池广泛应用的电解液包括以六氟磷酸锂为导电锂盐和以环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物为有机溶剂，然而上述电解液仍存在诸多不足，特别是在高电压下，锂离子电池的性能较差，例如高温循环性能、高温存储性能以及倍率性能均较差。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电解液及锂离子电池，将电解液应用到锂离子电池中后，能够同时提高锂离子电池的高温存储性能、高温循环性能、过充性能以及倍率性能。

为了达到上述目的，在本发明的一方面，本发明提供了一种电解液，其包括锂盐、有机溶剂以及添加剂。所述添加剂包括：硅烷磷酸酯化合物和/或硅烷硼酸酯化合物；氟碳表面活性剂；以及防过充添加剂。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种锂离子电池，其包括根据本发明一方面所述的电解液。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

在本发明的电解液中，硅烷磷酸酯化合物和/或硅烷硼酸酯化合物不仅抑制电解液过度成膜、减小负极界面阻抗，还可以抑制电解液在正极表面的氧化反应。氟碳表面活性剂可以降低电解液的表面张力，改善浸润性能。硅烷磷酸酯化合物和/或硅烷硼酸酯化合物、氟碳表面活性剂以及防过充添加剂组合使用后能够同时提高锂离子电池的高温存储性能、高温循环性能、过充性能以及倍率性能。

具体实施方式

下面详细说明根据本发明的电解液及锂离子电池。

首先说明根据本发明第一方面的电解液。

根据本发明第一方面的电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂。所述添加剂包括：硅烷磷酸酯化合物和/或硅烷硼酸酯化合物；氟碳表面活性剂；以及防过充添加剂。

在根据本发明第一方面所述的电解液中，所述硅烷磷酸酯化合物选自下述式I所示的化合物中的一种或几种；

所述硅烷硼酸酯化合物选自下述式II所示的化合物中的一种或几种；

其中，R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₂₁、R₂₂、R₂₃、R₃₁、R₃₂、R₃₃、R₄₁、R₄₂、R₄₃、R₅₁、R₅₂、R₅₃、R₆₁、R₆₂、R₆₃各自独立地选自碳原子数为1～20的烷烃基、 碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为2～20的烯烃基、碳原子数为2～20的炔烃基、碳原子数为6～20的芳基中的一种，烷烃基、烷氧基、烯烃基、炔烃基、芳基可被F、Cl、Br中的一种或几种取代。

在根据本发明第一方面所述的电解液中，优选地，R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₂₁、R₂₂、R₂₃、R₃₁、R₃₂、R₃₃、R₄₁、R₄₂、R₄₃、R₅₁、R₅₂、R₅₃、R₆₁、R₆₂、R₆₃各自独立地选自碳原子数为1～10的烷烃基、碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的烯烃基、碳原子数为2～10的炔烃基、碳原子数为6～20的芳基中的一种，烷烃基、烷氧基、烯烃基、炔烃基、芳基可被F、Cl、Br中的一种或几种取代。