[发明专利]一种锂离子电池用高电压电解液及锂离子电池

说明书

本发明公开了一种锂离子电池用高电压电解液及锂离子电池，电解液包括以下原料：锂盐、非水溶剂、添加剂A和添加剂B，非水溶剂为线状碳酸酯和环状碳酸酯的混合溶剂，添加剂A为苯并噻吩或二苯并噻吩类溶剂，添加剂B为丙烯基‑1,3‑磺酸内酯；本锂离子电池用高电压电解液及锂离子电池采用含有硫元素的溶剂作为锂离子电解液的高压添加剂，可减少碳酸酯类溶剂在电极表面的氧化分解；丙烯基‑1,3‑磺酸内酯具有很好的负极成膜性能，能够有效包覆负极材料，可大大改善高电压下的室温循环性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体为一种锂离子电池用高电压电解液及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池具有工作电压高、比容量大、循环寿命长、无记忆效应以及对环境友好等优点，被广泛应用与各种电子设备中，随着锂离子电池在电动汽车上的广泛应用，人们对电池的能量密度提出了更高要求，目前使用的三元材料、磷酸铁锂等正极材料能够在非常高的电压下进行锂离子的脱嵌反应，为人们提高电池的能量密度提供了新的途径，但是目前常规的有机碳酸酯体系的锂离子电池电极液在高温下容易氧化分解，产生大量气体，使电池的内压增加，对电池的循环性能和安全性能产生非常负面的影响，制约了高电压锂离子电池的进一步发展，因此提出一种锂离子电池用高电压电解液及锂离子电池。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池用高电压电解液及锂离子电池，碳酸酯类溶剂难以在电极表面的氧化分解，大大改善高电压下的室温循环性能，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂离子电池用高电压电解液，包括以下原料：锂盐，非水溶剂，添加剂A和添加剂B，非水溶剂为线状碳酸酯和环状碳酸酯的混合溶剂，添加剂A为苯并噻吩或二苯并噻吩类溶剂，添加剂B为丙烯基-1,3-磺酸内酯；

苯并噻吩结构式为：

二苯并噻吩类溶剂结构式为：

其中R为磷酸酯基或硼酸酯基，碳原子数为2- 8的直链烷基，部分氢或全部氢被卤素取代的碳原子数为2-8的直链烷基，碳原子数为1-6的直链碳酸酯基；

丙烯基-1,3-磺酸内酯，结构式为：

优选的，添加剂A在电解液中占有质量比为0.5～1.5%，添加剂B在电解液中占有质量比为0.5～1.5%。

优选的，锂盐为六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、甲基磺酸锂、三氟甲基磺酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂中的任意一种或是其中的几种的混合物，其中锂盐浓度为1.0M。

优选的，非水溶剂为有机溶剂在氮气或惰性气体保护下，经过减压蒸馏提纯和分子筛脱水制得，非水有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、γ-丁内酯、碳酸二丙酯、亚硫酸二甲酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸甲丙酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙酸丙酯中任意一种或者几种组成的混合物。

一种锂离子电池，锂离子电池采用含有电解液添加剂的高压电解液作为电解液。