[发明专利]电解液及电化学电池

说明书

本发明提供一种电解液，包括电解质盐、第一溶剂以及第二溶剂，所述第一溶剂能够溶解所述电解质盐且能够使所述电解质盐的阳离子和阴离子中的至少一种溶剂化形成溶剂化离子，所述第一溶剂与所述溶剂化离子的理论最大配位数为N，所述第一溶剂与所述溶剂化离子的摩尔比小于或等于N:1；所述第二溶剂能够与所述第一溶剂互溶，且在所述电解液的使用条件下对于所述电解质盐的溶解度小于0.01g。本发明还提供一种电化学电池。

技术领域

本发明涉及电池领域，特别涉及电解液以及应用电解液的电化学电池，尤其是锂离子电池。

背景技术

随着便携式电子产品的快速发展和普遍化，电化学电池，尤其是锂离子电池的市场需求与日俱增。与传统二次电池相比，锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应和环境污染小等优点。作为锂离子电池的重要组成部分，电解液对于锂离子电池的电化学性能具有至关重要的影响。

电解液包括溶剂以及溶解在溶剂中的电解质盐。一种合适的电解液需要满足在电池的工作电压范围能够稳定存在，通常将电解液电化学稳定的电压范围称为电化学窗口。为了与高电压正极材料配合，研究者不断研究拓宽电解液电化学窗口的方法。然而另一方面，电解液还需要具有较高的离子电导率及较低的粘度。

发明内容

基于此，为使电解液同时具有较宽的电化学窗口及较高的离子电导率，有必要提供一种新型电解液及应用该电解液的电化学电池。

一种电解液，包括：

电解质盐；

第一溶剂，所述第一溶剂能够溶解所述电解质盐且能够使所述电解质盐的阳离子和阴离子中的至少一种溶剂化形成溶剂化离子，所述第一溶剂与所述溶剂化离子的理论最大配位数为N，所述第一溶剂与所述溶剂化离子的摩尔比小于或等于N:1；以及

第二溶剂，所述第二溶剂能够与所述第一溶剂互溶，且在所述电解液的使用条件下对于所述电解质盐的溶解度小于0.01g。

在其中的一实施例中，所述电解质盐在所述电解液中的浓度小于或等于2mol/L。

在其中的一实施例中，所述第二溶剂与所述第一溶剂的体积比大于或等于1:1。

在其中的一实施例中，所述第二溶剂在电池工作的电化学窗口内稳定。

在其中的一实施例中，所述第二溶剂为非水有机溶剂。

一种电解液，包括：

锂盐；

第一溶剂，所述第一溶剂能够溶解所述锂盐且能够使锂离子溶剂化，所述第一溶剂与所述锂离子的理论最大配位数为N，所述第一溶剂与所述锂离子的摩尔比小于或等于N:1；以及

第二溶剂，所述第二溶剂能够与所述第一溶剂互溶，且在所述锂盐的使用条件下对于所述锂盐的溶解度小于0.01g。

在其中的一实施例中，所述第一溶剂与所述锂离子的摩尔比小于或等于4:1。

在其中的一实施例中，所述第一溶剂与锂离子的摩尔比为1:1至4:1。

在其中的一实施例中，所述锂盐为LiPF₆，所述第一溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸丁烯酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、碳酸二丙酯、亚硫酸二甲酯、碳酸亚乙烯酯、一氟代碳酸乙烯酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丁酸甲酯、丙酸乙酯及丙酸甲酯、1,3-二氧戊环、二甲醚、三乙二醇单甲醚、二甲基亚砜、环丁砜及四氢呋喃中的一种或几种的组合；所述第二溶剂选自多氟取代的环状碳酸酯、多氟取代链状碳酸酯、多氟取代环状醚类、多氟取代链状醚类、多氟取代砜类、寡聚磷腈或其衍生物及含乙氧基支链的支化大分子中的一种或多种，所述多氟取代指以3个以上的氟原子取代氢原子。