[发明专利]一种非水电解液及锂离子电池

说明书

本发明涉及一种非水电解液，包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述的添加剂包括结构式(1)所示物质中的一种或多种，所述的结构式(1)为：其中，R₁、R₂独立的选自亚烷基、氟代亚烷基、亚烯基或氟代亚烯基，R₃、R₄、R₅独立的选自氰基、氟基、烷基、氟代烷基、烷氧基或氟代烷氧基，a为0～2之间的数。使用本发明的非水电解液的锂离子电池在高电压下具有良好的高温性能及循环性。

技术领域

本发明属于电化学技术领域，具体涉及一种非水电解液及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池作为目前商业化的最高效的储能设备，已经被广泛应用于移动电子设备中，但对于动力电池和大型储能体系来说，其能量密度还有待进一步提高。开发高电压电池是发展高能量密度锂离子电池的重要途径之一。常规电解液在高电压下容易与正极材料表面发生副反应，影响高电压正极材料性能的发挥。在常规电解液中使用正极成膜添加剂可以进一步满足高电压材料的使用需求。现有技术已经公开一类含低聚氧化乙烯单元的硅腈类化合物作为电解液添加剂或共溶剂，开发出具有抗氧化能力强、介电常数大等优点的电解液材料，虽然这类化合物可以在石墨表面形成SEI膜，阻止PC对石墨电极的破坏，然而其结构中含有低聚醚链，在电池反应中，醚链容易断开，影响SEI膜的稳定性，从而造成电池使用寿命降低。并且在高温下电池性能更差。

因此，有必要开发一种在高电压下仍能具有良好的高温及循环性能的电解液。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够改善高电压性能的非水电解液及锂离子电池，使用该电解液的锂离子电池在高电压下具有良好的高温及循环性能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明的一个目的是提供一种非水电解液，包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述的添加剂包括结构式(1)所示物质中的一种或多种，所述的结构式(1)为：其中，R₁、R₂独立的选自亚烷基、氟代亚烷基、亚烯基或氟代亚烯基，R₃、R₄、R₅独立的选自氰基、氟基、烷基、氟代烷基、烷氧基或氟代烷氧基，a为0～2之间的数。

优选地，R₁、R₂独立的选自碳原子数为1～5的亚烷基或氟代亚烷基，R₃、R₄、R₅独立的选自氟基或碳原子数为1～3的烷基，a为0或1。

进一步优选地，所述的结构式(1)所示物质为

优选地，所述的结构式(1)所示物质的添加量为所述的非水电解液总质量的0.01％～10％，进一步优选为0.1％～5％，更优选为1％～2％。

根据一种优选方案，所述的添加剂还包括结构式(2)所示物质中的一种或多种，所述的结构式(2)为R₆-O-R₇，其中，R₆、R₇独立的选自氟代烷基或氟代烯基。

进一步地，R₆、R₇独立的选自碳原子数为2～4的氟代烷基。

具体地，所述的结构式(2)所示物质为CF₃CH₂OCF₂CHFCF₃、CHF₂CF₂OCH₂CF₂CHF₂。

优选地，所述的结构式(2)所示物质的添加量为所述的非水电解液总质量的0.01％～10％，进一步优选为0.1％～5％，更优选为2％～3％。