[发明专利]电解液及锂离子电池

说明书

技术领域

本申请涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种电解液及锂离子电池。

背景技术

随着化石能源的日益枯竭及环境污染的压力越来越大，汽车行业迫切需要一种新型能源为其提供驱动，锂离子电池由于具有能量密度高、无记忆效应、工作电压高等特点脱颖而出，使其成为当前新能源汽车的首选方案。汽车行业要求动力锂离子电池具有以下性能：高的功率性能、长的循环寿命、长的存储寿命。然而这对于传统的锂离子电池是一个很大的挑战。

一般来讲，更稳定的固体电解质界面(Solid Electrolyte Interface，SEI)膜可以为负极提供更好的保护，保证更长的循环寿命及存储寿命，但与此同时，也会降低锂离子电池的功率性能。因此，如何在提高锂离子电池的循环寿命以及存储性能的同时，又不会降低锂离子电池的功率性能，成为当前研究的难点之一。

目前，为提高锂离子电池的能量密度，锂离子电池的电压需要不断得到提高，然而更高的电压意味着正极活性材料具有更高的电极电位，氧化性更强，会导致锂离子电池的循环和存储性能的下降甚至导致锂离子电池的失效。

在现有技术中，通过正极添加剂的引入来改善上述问题，在正极活性材料表面活性点上形成保护层，避免正极活性材料表面活性点与电解液的直接接触，抑制副反应的发生，但正极添加剂的使用也会带来一些负面的影响，例如导致电池的功率性能的下降。

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，所述电解液能够显著提高锂离子电池的低温放电性能以及功率性 能，同时可明显改善锂离子电池的循环性能以及高温存储性能。

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。所述添加剂包括二氟磷酸锂以及硅烷基硫酸酯化合物。

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：

本发明的电解液包括二氟磷酸锂以及硅烷基硫酸酯化合物，二者能够配合作用于锂离子电池的电极界面，显著提高锂离子电池的低温放电性能以及功率性能，同时改善锂离子电池的循环性能及高温存储性能。

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。所述添加剂包括二氟磷酸锂以及硅烷基硫酸酯化合物。

在根据本发明第一方面所述的电解液中，二氟磷酸锂和硅烷基硫酸酯化合物应用到锂离子电池中后，二者能够配合作用于锂离子电池的电极界面，显著提高锂离子电池的低温放电性能以及功率性能，同时改善锂离子电池的循环性能和高温存储性能。

在根据本发明第一方面所述的电解液中，所述硅烷基硫酸酯化合物选自下述式1所示的化合物中的一种或几种；

其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆各自独立地选自碳原子数为1～5的烷烃基、碳原子数为2～5的不饱和烃基、碳原子数为1～5的烷氧基中的一种，烷烃基、不饱和烃基、烷氧基的H可部分或全部被F、Cl、Br、氰基、羧基、磺酸基中的一种或几种取代。所述不饱和烃基可包括烯烃基、炔烃基。

在根据本发明第一方面所述的电解液中，所述硅烷基硫酸酯化合物选自双(三甲基硅基)硫酸酯、双(三乙基硅基)硫酸酯、双(三正丙基硅基)硫酸酯、双(三异丙基硅基)硫酸酯、双(三正丁基硅基)硫酸酯、双(三异丁基硅基)硫酸酯、双(三叔丁基硅基)硫酸酯、双(三甲氧基硅基)硫酸酯、双(三乙氧基硅基)硫酸酯、双(三正丙氧基硅基)硫酸酯、双(三异丙氧基硅基)硫酸酯、双(三正丁氧基硅基)硫酸酯、双(三仲丁氧基硅基)硫酸酯、双(三叔丁氧基硅基)硫酸酯、双(三氟甲基硅基)硫酸酯、三甲基硅基三乙基硅基硫酸酯、双(三乙烯基硅基)硫酸酯、双(三乙炔基硅基)硫酸酯中的一种或几种。

在根据本发明第一方面所述的电解液中，所述二氟磷酸锂的含量为所述电解液的总重量的0.01％～5％。