[发明专利]一种高镍三元正极动力锂离子电池电解液

说明书

本发明属于锂离子电池电解液制备技术领域，具体涉及一种高镍三元正极动力锂离子电池电解液。该电解液由锂盐、非水有机溶剂、负极成膜添加剂和硅氮类添加剂组成，本发明的电解液能够有效提高电解液的循环性能和高温存储性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池电解液制备技术领域，具体涉及一种高镍三元正极动力锂离子电池电解液。

背景技术

锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等特点而得到普遍的青睐，被广泛应用于3C数码产品、电动工具、电动汽车、军用设备等领域，特别是电动汽车，作为电动汽车的核心部件，锂离子电池的比能量大小是决定电动汽车续航里程长短的关键因素，比能量大小与正极材料的选择息息相关。

在政策和市场双驱动下，锂离子电池必然向着高能量密度、高循环性能、高安全性能等方向发展。NCA或NCM811高镍材料电化学稳定，具备高容量、低成本等优势近年来发展迅速。但是，NCA或NCM811高镍材料由于镍含量极高，材料吸水性强，氧化性更强，在高温下能催化电解液氧化分解产气和破坏界面SEI膜稳定性，造成电解液容量衰减严重。

为了克服上述问题，研究人员们从表面改性技术出发提出了不少有效的解决方案，使得高镍正极材料动力电池循环寿命明显提高。申请公布号CN 108365205A，申请公布日2018.03.12的专利公布了一种锂电池高镍三元正极材料的改性方法，通过雾化和深度冷冻在锂电池高镍三元正极材料表面成膜改性形成SEI膜，提高了电池的循环性能。申请公布号CN108206277A，申请公布日2016.12.20的发明专利公布了一种高镍三元正极材料，通过表面包覆快离子导体，使得包覆层与材料表面残锂进行反应，提高材料表面稳定性和循环稳定性。但是，上述材料改性方法增加了操作步骤，材料制备较麻烦，相比于材料表面改性，应用电解液添加剂是最直接的解决问题的办法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高镍三元正极动力锂离子电池电解液，该电解液能够有效提高电解液的循环性能和高温存储性能。

本发明所采用的技术方案为：

一种高镍三元正极动力锂离子电池电解液，该电解液由锂盐、非水有机溶剂、负极成膜添加剂和硅氮类添加剂组成；

所述负极成膜添加剂为氟代碳酸乙烯脂（FEC），甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)和硫酸乙烯酯(DTD)中的一种；

所述硅氮类添加剂为线性硅氮类化合物或环状硅氮类化合物；

该电解液中，锂盐的含量为10-20wt%，负极成膜添加剂的含量为0.01-5wt%，硅氮类添加剂的含量为0.01-5wt%，余量为非水有机溶剂。

具体的，所述线性硅氮类化合物的结构式为：

， 其中，R1、R2、R3、R5、R6、R7独立的选自H.、F、C1~C6的烷基，C1~C6的烷氧基，C6~C20的芳香基，R4独立的选自H、F、C1~C6的烷基，C1~C6的烷氧基，C6~C20的芳香基、碱金属元素。

具体的，所述环状硅氮类化合物的结构式为 ，其中R8、R9、R10、独立的选自H、F、C1~C6的烷基，C1~C6的烷氧基，C6~C20的芳香基。

进一步优选，所述锂盐为双氟磺酰亚胺锂或双三氟甲烷磺酰亚胺锂。

所述非水溶剂为碳酸乙烯脂(EC)、碳酸丙烯脂(PC)、碳酸二甲脂(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙脂(EMC)、γ-丁内脂(GBL)、乙酸乙酯(EA)、丙酸乙酯(EP)、丁酸甲脂(MB)、丙酸丙脂(PP)、乙酸甲脂(MA)中的两种以上。

进一步优选， 所述非水溶剂为所述非水有机溶剂为碳酸二乙酯（DEC）、碳酸甲乙脂（EMC）与碳酸乙烯脂（EC）按1:1:1体积比的混合物。