[发明专利]一种非水电解液及含有该非水电解液的锂离子电池

说明书

为了得到高锂离子导电性和高稳定性的电解液界面膜，本发明公开了一种非水电解液，包括非水有机溶剂、导电锂盐和添加剂，所述添加剂包括至少一种锂盐化合物和至少一种酸酐化合物，所述酸酐化合物的结构式如式(I)示。本发明属于锂离子电池技术领域，其优势在于通过锂盐添加剂和酸酐化合物的协同作用，所制得的非水电解液形成稳定且阻抗低的界面膜，含有该非水电解液的锂离子电池具有高温循环寿命长、低温电化学性能优异的特点

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种非水电解液及含有该非水电解液的锂离子电池。

背景技术

近年来，智能手机、平板电脑、蓝牙耳机等电子设备很大程度上改变了我们的日常生活，随着智能产品的多元化和功能的多样化，广大消费者对电子设备的电源续航能力要求也越来越高，因此提高锂离子电池能量密度受到研究人员的广泛关注。

锂离子电池能量密度的提升，一方面，依赖于电池充放电电压的提升；另一方面，依赖于高容量的正极或者负极的应用。不幸的是，不管是电池电压的提高还是新型正极或负极材料的应用，都会带来电解液严重分解的问题。目前，成膜电解液添加剂的应用是解决电解液分解的重要手段。但是，当前的成膜电解液添加剂往往难以同时兼顾高低温性能。因此，确有必要开发一种能满足高能量密度电池上应用的电解液，促进锂离子电池有更广泛的使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种非水电解液，该电解液可以在正极材料和负极材料表面形成高锂离子导电性、高稳定性的界面膜，使得含有该非水电解液的锂离子电池具有高温循环寿命长、低温电化学性能优异的特点。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种非水电解液，包括非水有机溶剂、导电锂盐和添加剂。

进一步的，所述添加剂包括至少一种锂盐化合物和至少一种酸酐化合物，所述锂盐化合物占所述非水电解液总质量的0.1％-2％，所述酸酐化合物占所述非水电解液总质量的0.1％-5％。

进一步的，所述锂盐化合物为二氟双草酸磷酸锂和/或四氟草酸磷酸锂。

进一步的，所述酸酐化合物的结构式如式(I)示，其中，R1为C_aF_bH_cO_d；0≤a≤5；b≥0，c≥0，d≥0

进一步的，所述酸酐化合物为丁二酸酐、戊二酸酐、2-甲基马来酸酐和柠康酸酐的一种或几种的组合。

进一步的，所述非水有机溶剂占所述非水电解液总质量的68％～89.8％，所述非水有机溶剂包括环状溶剂和线型溶剂，所述环状溶剂和线型溶剂的质量比为1～2：3。

进一步的，所述环状溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、γ-丁内酯和γ-戊內酯中的至少一种；所述线型溶剂为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、丙酸乙酯、丙酸乙酯、1,1,2,3-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚中的至少一种。

进一步的，所述导电锂盐占所述非水电解液总质量的10％～25％，所述导电锂盐为六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂和双草酸硼酸锂中的至少一种。

一种含有上述非水电解液的锂离子电池，包括正极片、负极片、隔膜和上述非水电解液。

本发明的有益效果：

本发明记载的非水电解液，所使用的锂盐添加剂可以在正极材料和负极材料表面形成含锂的有机物，该有机物具有高的离子导电性；同时，酸酐化合物在电极材料表面形成高稳定性的无机物，锂盐化合物和酸酐化合物的协同作用，使得含有该非水电解液的锂离子电池具有高温循环寿命长、低温电化学性能优异的特点。

具体实施方式