[发明专利]一种含硅的高能量密度锂离子电池

权利要求书

1.一种含硅的高能量密度锂离子电池，其特征在于：包括正极、含硅负极、含氟电解液、隔膜、极耳和封装材料；

所述的含硅负极以硅基材料作为全部或者部分电化学活性物质；

所述的电解液由锂盐、可溶解锂盐的非水有机溶剂、SEI成膜添加剂、氢氟醚组成；

锂盐在所述的可溶解锂盐的非水有机溶剂中的溶解度高于2mol/L；

锂盐在所述的氢氟醚中的溶解度低于0.3mol/L；

所述的可溶解锂盐的非水有机溶剂与氢氟醚互溶；

所述的可溶解锂盐的非水有机溶剂与液态的SEI成膜添加剂互溶，可溶解固态的SEI成膜添加剂；

所述的氢氟醚选自以下结构通式(1)所示中的至少一种：

其中：R1选自C1～C10的氟代烷基；

R2选自C1～C10的烷基或C1～C10的氟代烷基；

所述锂盐在整个含氟电解液中的摩尔浓度为0.7-4mol/L；

在所述的电解液中，可溶解锂盐的非水有机溶剂的质量分数为16-80％，SEI成膜添加剂的质量分数为1-25％，氢氟醚的质量分数为31.6-70％。

2.根据权利要求1所述的含硅的高能量密度锂离子电池，其特征在于：锂盐在可溶解锂盐的非水有机溶剂和SEI成膜添加剂的混合物中的摩尔浓度为1-5mol/L。

3.根据权利要求1所述的含硅的高能量密度锂离子电池，其特征在于：所述的锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、三氟甲基磺酸锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂中的一种或者多种的组合。

4.根据权利要求1所述的含硅的高能量密度锂离子电池，其特征在于：所述的可溶解锂盐的非水有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸二丙酯、甲基乙基碳酸酯、γ-丁内酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、乙腈中的一种或者多种的组合。

5.根据权利要求1所述的含硅的高能量密度锂离子电池，其特征在于：所述SEI成膜添加剂选自碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、二氟代碳酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、亚硫酸乙烯酯、亚硫酸二甲酯、亚硫酸二乙酯、三(2,2,2-三氟乙基)亚磷酸酯、1,3-丙烯磺酸内酯、二甲亚砜、氯甲酸甲酯、1,4-丁烷磺酸内酯、甲基磺酸乙酯、甲基磺酸丁酯、溴代丁内酯、氟代乙酸基乙烷、1,2-三氟乙酸基乙烷、苯甲醚、N,N-二甲基三氟乙酰胺、碳酸氯乙烯酯中的一种或者多种的组合。