[发明专利]一种复合锂盐电解液

说明书

本发明提供一种复合锂盐电解液，其特征在于，包括二种锂盐和溶剂，所述二种锂盐为式(I)的锂盐和硼酸锂盐，式(I)为LiN(C_xF_2x+1SO₂)(C_yF_2y+1SO₂)，其中x和y是自然数，所述硼酸锂盐选自二氟草酸硼酸锂，LiDFMFMB，LiDFEFMB，LiDFPFMB中的一种；式(I)的锂盐和硼酸锂盐的摩尔比例为(1～10):1。本发明还提出含有所述的复合锂盐溶液的锂离子电池。本发明采用复合锂盐制备高浓度锂盐电解液，通过调节锂盐种类以及各锂盐的相对比例，来控制电解液中溶剂化物的配位结构，控制SEI膜的形成反应，最终达到控制SEI膜成分及性质来提高电极循环性能的目的。

技术领域

本发明属于电池材料领域，具体涉及一种锂离子电池的电解液、及含有该电解液的锂离子电池。

背景技术

随着新能源领域的技术进步，在新能源领域，锂离子电池越来越多地用于动力电池，作为动力电池，锂离子电池材料技术发展的方向是不断提高电池单体能量密度和整体电堆的系统能量密度。硅作为一种具有很高理论容量的负极材料备受锂离子电池行业的关注。硅具有超高的理论比容量(4200mAh/g)和较低的脱锂电位(0.5V)，且硅的电压平台略高于石墨，在充电时不容易引起表面析锂，安全性能更好。

针对硅负极的适用电解液技术，几年来已有多项发明专利申请和多篇文献报道。其采用的方法大致可以分为三种类型，各存在一定的缺陷：(1)在常规电解液(六氟磷酸锂(LiPF6)的有机碳酸酯稀溶液(～1.0M))的基础上添加功能性添加剂(如中国发明专利CN201110078105、CN201310323136和CN201310628294等)，添加剂的特点是针对性强、用量小，但是提升幅度有限；(2)采用凝胶电解质(如中国发明专利CN201410323914和CN201610193164等)，适用于柔性电池，可调节体积变化产生的应力，但对硅材料形态要求较高、离子电导率低；(3)直接采用或添加室温离子液体(如中国发明专利CN201110197729)，其循环性能远高于常规电解液，只是由于室温离子液体的粘度大、阻抗较高导致其初始容量较低、倍率性能差。专利CN107069093A提出一种用于锂硫电池的高浓度酯类电解液，锂盐在电解液中的摩尔浓度高于3.0mol/L。专利CN103219542 A提出一种高盐浓度非水电解质及其用途，其高盐浓度非水电解质中锂盐的浓度为2～10mol/L，主要用于硫化铁锂电池体系。

发明内容

针对以上现有技术的不足与缺陷，本发明的目的是提供一种复合锂盐电解液。

本发明的第二个目的是提出含有所述复合锂盐电解液的锂离子电池。

实现本发明上述目的的技术方案为：

一种复合锂盐电解液，包括二种锂盐和溶剂，所述二种锂盐为式(I)的锂盐和硼酸锂盐，

LiN(C_xF_2x+1SO₂)(C_yF_2y+1SO₂) (I)

其中x和y是自然数，

所述硼酸锂盐选自二氟草酸硼酸锂，LiDFMFMB，LiDFEFMB，LiDFPFMB中的一种；

式(I)的锂盐和硼酸锂盐的摩尔比例为(1～10):1。

优选地，所述二种锂盐的浓度之和为2.0～4.0mol/L。

所述硼酸锂盐的结构式为：

进一步地，所述式(I)的锂盐的摩尔浓度为1.0～2.0mol/L，硼酸锂盐的摩尔浓度为0.2～1.1mol/L。