[发明专利]一种含氟代羧酸酯的锂离子电池电解液

说明书

本发明公开了一种锂离子电池电解液，包括锂盐、非水溶剂和负极成膜剂，其中负极成膜剂含有氟代环状羧酸酯，或者含有氟代环状羧酸酯和氟代链状羧酸酯。本发明提供的电解液，适合用于锂离子电池。

技术领域

本发明涉及一种电池电解液，特别是涉及一种锂离子电池电解液。

背景技术

锂离子电池相比传统二次电池，具有更高的重量比能量、体积比能量和环境友好等优点，正逐步在日常生活的各个领域取代镍氢、镍镉、铅酸等电池，例如手机、笔记本电脑和数码产品等便携式电子设备。近年来，电动汽车、规模储能行业的高速发展，为锂离子电池行业也带来了更大的发展空间。

在锂离子电池中，电解液是关键组成部件之一，其性能对电池的循环寿命及性能有着重要的影响。电解液一般由导电锂盐、非水溶剂和功能添加剂组成。目前商业化的电解液，一般以六氟磷酸锂(LiPF₆)为导电锂盐，以环状碳酸如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)，链状碳酸酯如碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)或甲基乙基碳酸酯(EMC)为非水溶剂，再添加一些功能添加剂如负极成膜添加剂、阻燃添加剂、正极成膜添加剂、电解液稳定剂、润湿剂、提高电导率添加剂等。

在功能添加剂中，负极成膜添加剂非常重要，能够用于改善电池的倍率性能和循环寿命，目前常用的有碳酸亚乙烯酯和碳酸乙烯亚乙酯等。但是，碳酸亚乙烯酯和碳酸乙烯亚乙酯两种添加剂成本比较高。

因此，有必要对锂离子电池用电解液作进一步改进，尤其是开发一种成本更低的锂离子电池用电解液。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池电解液，具有负极成膜效果好和成本低的优点。

本发明提供如下技术方案：

一种锂离子电池电解液，所述电解液包括：锂盐、非水溶剂和负极成膜剂，

所述负极成膜剂含有结构式(II)所示的氟代环状羧酸酯中的至少一种，或者含有选自结构式(I)所示的氟代链状羧酸酯和结构式(II)所示的氟代环状羧酸酯中的至少一种，

其中：Rf₁、Rf₂独立地选自C1～C10的烷基或C1～C10的卤代烷基。

本发明提供的电解液，使用的负极成膜剂含有选自结构式(I)所示的氟代链状羧酸酯和结构式(II)所示的氟代环状羧酸酯中的至少一种。即：所述负极成膜剂可以只含有结构式(II)所示的氟代环状羧酸酯中的至少一种，也可以含有选自结构式(I)所示的氟代链状羧酸酯和结构式(II)所示的氟代环状羧酸酯中的至少一种。

当所述负极成膜剂含有选自结构式(I)所示的氟代链状羧酸酯和结构式(II)所示的氟代环状羧酸酯中的至少一种时，本发明对氟代链状羧酸酯与氟代环状羧酸酯之间的配比没有特殊要求。

本发明使用的结构式(I)所示的氟代链状羧酸酯，其取代基Rf₁、Rf₂独立地选自C1～C10的烷基或C1～C10的卤代烷基。

优选的是，所述取代基Rf₁、Rf₂独立地选自C1～C6的烷基或C1～C6的卤代烷基。

进一步优选的是，所述取代基Rf₁、Rf₂独立地选自C1～C4的烷基或C1～C4的氟代烷基。

本发明提供的电解液，锂盐、非水溶剂和负极成膜剂的用量满足使锂离子电池正常运行即可。

优选的是，所述电解液中，锂盐的质量分数为5～25％，非水溶剂的质量分数为60～90％，负极成膜剂的质量分数为0.1～20％。