[发明专利]电解液及锂离子电池

说明书

本发明提供了一种电解液及锂离子电池。所述电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂。所述添加剂包括含硫化合物以及硅烷化合物，所述含硫化合物选自六氟化硫、硫酰氟、二氧化硫、三氧化硫，二硫化碳、二甲硫醚以及甲基乙基硫醚的一种或几种。当特定的含硫化合物与硅烷化合物共同作为电解液的添加剂使用时，含硫化合物既可以参与在锂离子电池的负极表面形成SEI膜，有效阻止电解液与负极活性材料的直接接触，又可以优化硅烷化合物在正极表面形成的钝化膜，降低正极表面的成膜阻抗。在两者的协同作用下，锂离子电池可兼顾较好的高温循环性能和低温放电性能。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电解液及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池由于具备能量密度大、输出功率高、循环寿命长和环境污染小等优点而被广泛应用于电动汽车以及消费类电子产品中。对于电动汽车的的应用来说，其要求作为动力电源的锂离子电池具有阻抗低、循环寿命长、存储寿命长及安全性能优异等特点。较低的阻抗有利于保障良好的加速性能以及动力学性能，当其应用于混合动力车时，其可以更大程度的回收能量、提高燃油效率，同时还可以提高混合动力车的充电速率。长的存储寿命和长的循环寿命可以使锂离子电池具有长期的可靠性，在混合动力车正常使用周期内保持良好的性能。

电解液与正、负极的相互作用对锂离子电池的性能具有较大的影响。因此为满足混合动力车对动力电源的需求，有必要提供一种具有良好的综合性能的电解液及锂离子电池

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电解液及锂离子电池，所述锂离子电池可以同时兼顾较好的高温循环性能和低温放电性能。

为了达到上述目的，在本发明的一方面，本发明提供了一种电解液，其包括锂盐、有机溶剂以及添加剂。所述添加剂包括含硫化合物以及硅烷化合物，所述含硫化合物选自六氟化硫、硫酰氟、二氧化硫、三氧化硫，二硫化碳、二甲硫醚以及甲基乙基硫醚的一种或几种。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种锂离子电池，其包括正极极片、负极极片、隔离膜以及电解液。所述正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面上且包括正极活性材料的正极膜片；所述负极极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上且包括负极活性材料的负极膜片；所述电解液本发明一方面所述的电解液。

本发明至少包括如下所述的有益效果：

本发明将特定的含硫化合物与硅烷化合物共同作为电解液的添加剂使用，含硫化合物既可以在锂离子电池的负极表面形成SEI膜，有效阻止电解液与负极活性材料的直接接触，又可以优化硅烷化合物在正极表面形成的钝化膜，降低正极表面的成膜阻抗。在两者的协同作用下，锂离子电池可兼顾较好的高温循环性能和低温放电性能。

具体实施方式

下面详细说明根据本发明的电解液及锂离子电池。

首先说明根据本发明第一方面的电解液。

根据本发明第一方面的电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂。所述添加剂包括含硫化合物以及硅烷化合物，所述含硫化合物选自六氟化硫(SF₆)、硫酰氟(SO₂F₂)、二氧化硫(SO₂)、三氧化硫(SO₃)，二硫化碳(CS₂)、二甲硫醚(CH₂SCH₃)以及甲基乙基硫醚的一种或几种。

对于锂离子电池的负极而言，在首次充放电的过程中，电解液中的锂盐和有机溶剂会在负极活性材料表面发生还原反应，反应产物沉积于负极表面形成一层致密的固态电解质界面(SEI)膜。SEI膜具有有机溶剂不溶性，在电解液中可以稳定存在，并且有机溶剂分子不能通过，从而能有效防止溶剂分子的共嵌入，避免了因溶剂分子共嵌入对负极活性材料造成的破坏，因而可以大大提高锂离子电池的循环性能和使用寿命。