[发明专利]一种高电压锂离子电池的非水电解液

说明书

本发明公开了一种锂离子电池的非水电解液，包括溶剂、锂盐、焦酸盐类添加剂、氟代酯类添加剂和有机腈类添加剂；其中，溶剂100重量份；焦酸盐类添加剂0.1‑10重量份；氟代碳酸酯类添加剂0.2‑10重量份；有机腈类添加剂0.2‑10重量份；所述的溶剂为环状碳酸酯和/或链状碳酸酯，锂盐在溶剂中的摩尔浓度为0.8‑1.5mol/L。本发明通过焦酸盐、氟代碳酸酯类添加剂和有机腈类添加剂的联合使用，可以提高电解液的耐氧化性、电解液的浸润性、在初次化成时的正极CEI膜的耐氧化性，负极SEI膜的稳定性，明显改善高电压常温循环性能，低温循环性能和高温存储性能。

[技术领域]

本发明涉及锂离子电池电解液，尤其涉及一种高电压锂离子电池的非水电解液。

[背景技术]

目前使用的锂离子电池正极材料，如LiCo0₂、LiMn₂O₄,LiCoNiMnO₂,LiFePO₄等工作电压低在4V以下，克容量为90-150mg/g。提升电池能量密度的办法主要有2种，一种是提高传统正极材料的充电截止电压，例如将钴酸锂充电电压提升至4.35V、4.4V，其电池的容量可以提升15％左右，但靠提升充电截止电压的办法是有限的，进一步的提升会导致钴酸锂过度脱锂时结构的稳定性差。

但是，随着工作电压及充电截止电压的提高，正极材料的氧化活性提高，正极活性物质与电解液的反应也随之加速，导致电池在高电压下气胀严重，循环性能降低，严重制约了正极材料性能的发挥。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种充放电循环性能优良的高电压锂离子电池的非水电解液。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种锂离子电池的非水电解液，包括溶剂、锂盐、焦酸盐类添加剂、氟代酯类添加剂和有机腈类添加剂；其中，

所述的溶剂为环状碳酸酯和/或链状碳酸酯，锂盐在溶剂中的摩尔浓度为0.8-1.5mol/L。

以上所述的非水电解液，所述的环状碳酸酯为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和氟代碳酸乙烯酯或γ-丁内酯中的至少一种。

以上所述的高电压锂离子电池的非水电解液，所述的链状碳酸酯为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯和碳酸乙丙酯中的至少一种。

以上所述的非水电解液，所述的氟代酯类添加剂为氟代碳酸乙烯酯和/或二氟代碳酸乙烯酯。

以上所述的非水电解液，所述的焦酸盐类添加剂为焦硫酸钠、焦硫酸锂、焦亚硫酸钠、焦亚硫酸锂、焦硫酸钾、焦磷酸钠、焦硫酸铯和焦磷酸铯中的至少一种。

以上所述的非水电解液，所述的有机腈类添加为丁二腈(110-61-2)、己二腈(111-69-3)、戊二腈(544-13-8)、3,3'-氧二丙腈(CAS:1656-48-0)、乙二醇双(丙腈)醚(CAS:3386-87-6)、1,2,3-三(2-氰氧基)丙烷(2465-93-2)、1,3,5戊三甲腈(4379-04-8)、1,2,3丙三甲腈(62872-44-0)和1,3,6己烷三腈(1772-25-4)中的至少一种。