[发明专利]一种电解液及二次电池

说明书

本发明提供一种适合硅负极材料的电解液，包括包括非水溶剂、锂盐和添加剂，其特征在于，所述添加剂含有添加剂X，所述添加剂X的通式为，通式中R1，R2，R3，R4，R5，R6独立的为，C1~C8的烷基或烷氧基、苯基。该添加剂X在电芯中聚合形成聚硅硼氧烷，包覆在硅负极材料表面对其形成保护，避免电解液与硅负极材料的过渡反应，有效提高硅负极材料的循环性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池电解液。

背景技术

锂离子负极材料目前处于锂离子电池产业中最关键的环节，按锂离子电池成本比例，负极材料占锂电池总成本的25%~28%，相对于正极材料，负极材料的研究方兴未艾。符合化学电位较低、循环比容量高、库伦效率高、具有良好的电子电导率和离子电导率、稳定性高、资源丰富、价格低廉、制造工艺简单、安全、绿色无污染的负极材料目前基本不存在，因此研究能量密度高，安全性能好、价格便宜、材料易得的新型负极材料成为当务之急，现阶段，锂离子电池负极材料主要有碳材料、过渡金属的氧化物、合金材料、硅材料及其他含硅材料，含锂的过渡金属的氮化物以及钛酸锂材料。硅材料由于具有极高的理论比容量近年来备受关注，但是其首次效率低，尤其是材料在脱嵌锂离子过程中不断的收缩膨胀容易造成颗粒破碎，导致循环过程容量的不断下降，同时，硅负极材料上不稳定的SEI膜在循环过程中逐渐增厚，极化增大，造成较大的机械应力，使电极结构破坏，再加上现有的电解液中的成膜添加剂也会随着硅负极材料在充放电过程中的膨胀与收缩，保护膜不断被破坏，导致其在循环中需要不断修复SEI膜，消耗大量的活性锂，并导致SEI膜过渡增加，从而进导致循环性能降低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种适合硅负极材料的电解液，其特点在于该电解液中含有添加剂X，该添加剂X在电芯中聚合形成聚硅硼氧烷，包覆在硅负极材料表面对其形成保护，避免电解液与硅负极材料的过渡反应，有效提高硅负极材料的循环性能。

本发明提供的一种电解液，包括非水溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂含有添加剂X，所述添加剂X的通式为，

通式中R1，R2，R3，R4，R5，R6独立的为，C1~C8的烷基或烷氧基、苯基。

进一步的，所述添加剂X包括2,2,4,6,6,8-六甲基-1,3,5,7-四氧-2,6-二硅-4,8-二硼酸环辛烷、2,2,4,6,6,8-六甲氧基-1,3,5,7-四氧-2,6-二硅-4,8-二硼酸环辛烷、2,2,4,6,6,8-六乙基-1,3,5,7-四氧-2,6-二硅-4,8-二硼酸环辛烷、2,2,4,6,6,8-六乙氧基-1,3,5,7-四氧-2,6-二硅-4,8-二硼酸环辛烷、2,2,4,6,6,8-六苯基-1,3,5,7-四氧-2,6-二硅-4,8-二硼酸环辛烷、2,2,6,6-四甲基-4,8-乙氧基-1,3,5,7-四氧-2,6-二硅-4,8-二硼酸环辛烷、2,2,6,6-四乙基-4,8-乙氧基-1,3,5,7-四氧-2,6-二硅-4,8-二硼酸环辛烷、2,2,6,6-四甲氧基-4,8-乙氧基-1,3,5,7-四氧-2,6-二硅-4,8-二硼酸环辛烷；

进一步的，所述添加剂中除含有添加剂X外还含有其他添加剂，所述其他添加剂包括硫酸乙烯酯，亚硫酸乙烯酯，氟代碳酸乙烯酯，双磺酰亚胺锂，二氟磷酸锂，三（三甲基硅）磷酸酯，不饱和磷酸酯中的一种或几种混合；

进一步的，所述非水溶剂为环状碳酸酯和链状碳酸酯中的一种或几种混合，

进一步的，所述环状碳酸酯主要包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯的一种或几种混合，所述链状碳酸酯主要包括碳酸二甲酯，碳酸二乙酯，碳酸甲乙酯，碳酸甲丙酯，乙酸乙酯，乙酸甲酯、乙酸丙酯中的一种或几种混合；

所述锂盐为六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂中的一种或几种混合。

本发明还提供一种二次电池，包含正极片、负极片、间隔于正负极之间的隔膜和电解液，所述电解液为包含上述特征的电解液。

具体实施方式