[发明专利]电解液及锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电解液及锂离子电池。

背景技术

近年来，便携式电子产品，例如照相机、数码摄像机、移动电话、笔记本电脑等在人们的日常生活中得到广泛的应用。在减小电子产品的尺寸和减轻电子产品的重量的同时延长电子产品的使用寿命是电子产品行业的发展趋势与要求。因此，开发与便携式电子产品相配套的电源产品，尤其是开发能够提供高能量密度的轻量化二次电池成为行业发展的迫切要求。

锂离子电池在首次充电过程中，会在负极表面形成一层SEI(固体电解质界面)膜。若形成的SEI膜太厚，膜阻抗较高，则锂离子无法迁移通过，就会发生析锂；循环过程中，若形成的SEI膜不够致密稳定，则SEI膜会逐渐溶解或破裂，导致暴露的负极活性材料继续与电解液发生反应，消耗电解液的同时，使得锂离子电池容量降低。由此可知，SEI膜的质量对锂离子电池的性能至关重要。由于电解液中不同的添加剂会导致形成的SEI膜质量不一样，膜阻抗也不同。因此，通过调控添加剂来改善SEI膜的质量对实现高性能锂离子电池显得十分必要。

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，所述电解液能够提高锂离子电池的低温放电性能以及常温和高温循环性能。

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。所述添加剂包括磺酸酯季铵盐和卤代硅烷。

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，本发明的有益效果如下：

本发明提供的电解液由于同时包括磺酸酯季铵盐和卤代硅烷，因此能够提高锂离子电池的低温放电性能以及常温和高温循环性能。

附图说明

图1为化合物1的核磁共振图谱；

图2为化合物6的核磁共振图谱。

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，所述添加剂包括磺酸酯季铵盐和卤代硅烷。

在根据本发明第一方面的电解液中，当所述电解液同时包括磺酸酯季铵盐和卤代硅烷时，在二者的共同协同作用下，在锂离子电池的正、负极片表面均形成能够阻止电解液分解的SEI膜，尤其是在负极片表面能够形成阻抗小且致密的SEI膜。因此在二者的协同作用下，大大提高了锂离子电池的常温和高温循环性能，与此同时，锂离子电池的低温放电性能也得到了明显的提高。

在根据本发明第一方面的电解液中，所述磺酸酯季铵盐选自式1所示的化合物中的一种或几种。其中，所述磺酸酯季铵盐包括阴离子基团(对应为)以及阳离子基团(除去之外的部分)。

在式1中，R₁₁选自取代或未取代的碳原子数为1～12的烷基、取代或未取代的碳原子数为2～12的烯基、取代或未取代的碳原子数为2～12的炔基、取代或未取代的碳原子数为1～12的烷氧基、取代或未取代的碳原子数为1～12的酰氧基中的一种；R₁₂选自取代或未取代的碳原子数为1～12的亚烷基、取代或未取代的碳原子数为2～12的亚烯基、取代或未取代的碳原子数为2～12的亚炔基中的一种；R₁₃选自取代或未取代的碳原子数为1～12的烷基、取代或未取代的碳原子数为1～12的烷氧基、取代或未取代的碳原子数为1～12的酰氧基、取代或未取代的碳原子数为6～26的芳基、取代或未取代的碳原子数为5～26的芳杂基中的一种；R₁₄选自取代或未取代的碳原子数为1～3的亚烷基；取代基选自F、Cl、Br、I中的一种或几种。其中，“取代”表示被F、Cl、Br、I中的一种或几种部分取代或全部取代。

在式1中，表示阴离子，选自F^-、NO₃^-、SO₄^2-、PF₆^-、PF₄^-、AsF₆^-、(FSO₂)₂N^-、

中的一种。