[发明专利]一种锂电池非水电解液及其应用

说明书

本发明涉及一种锂电池非水电解液，添加剂包括碳二亚胺类化合物、硝酸锂以及含硫化合物，其中，含硫化合物为结构式(1)所示物质中的一种或多种和/或结构式(2)所示物质中的一种或多种；结构式(1)为结构式(2)为本发明有效改善了电解液的存储稳定性，避免了酸度和色度的升高的同时，改善了电池的高温循环性能。

技术领域

本发明属于电化学技术领域，具体涉及一种锂电池非水电解液及其应用。

背景技术

锂离子电池越来越广泛地深入到人们的生产生活当中，这使得它的温度环境成为关注的要点，相对来说，锂电池更容易在高温环境下产生问题。

锂离子电池电解液作为锂离子电池的重要组成部分，对电池的容量发挥、循环性能、高低温性能有着至关重要的作用。电解液成品中受其原材料纯度、生产工艺的影响，不可避免地存在一些微量杂质，如：H₂O、酸、醇等。这些微量杂质与六氟磷酸锂的分解产物PF₆共存时，容易发生反应，其产物直接导致电解液色度和酸值上升，缩短电解液保质期、劣化电解液品质、影响电池性能。

亚磷酸三苯酯等磷酸酯类化合物具有抗氧化效果，被作为抗氧化剂广泛应用于化工行业中。在电解液中添加200ppm左右的亚磷酸三苯酯，可有效减缓电解液常温储存过程中色度的上升，但是对于抑制高温储存过程中色度、酸值上升效果并不明显，添加较多时影响电池性能。

在电解液降酸添加剂方面，现阶段应用较多的是六甲基二硅氮烷、七甲基二硅氮烷等硅氮化合物，其对抑制电解液中的水分和酸度具有较好的作用。但是，此类稳定剂在电解液长期储存过程中容易产生白色沉淀物，虽然解决了电解液水分、酸度问题，却产生了新的品质问题，严重缩短电解液储存性能，并且影响电池性能。

因此，有必要开发一种能改善电池高温及循环性能、并且具有一定稳定性的锂离子电池电解液。

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电池高温循环性能以及提高电解液存储稳定性的锂电池非水电解液及其应用。

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锂电池非水电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，所述的添加剂包括碳二亚胺类化合物、硝酸锂以及含硫化合物，其中，所述的含硫化合物为结构式(1)所示物质中的一种或多种和/或结构式(2)所示物质中的一种或多种；

所述的结构式(1)为其中，R¹、R³独立地为H、F、烷基、氟代烷基、醚基、氟代醚基、砜基或氟代砜基；R²为亚烷基、氟代亚烷基、亚烯基、氟代亚烯基、醚基、氟代醚基、砜基或氟代砜基；

所述的结构式(2)为其中，A、B独立地为O、S、N、P中的一种或多种构成的基团、由O、S、N、P中的一种或多种构成的氟代基团、亚烷基、氟代亚烷基、亚烯基、氟代亚烯基、醚基、氟代醚基、砜基或氟代砜基；R₃、R₄独立地为亚烷基、氟代亚烷基、亚烯基、氟代亚烯基、醚基、氟代醚基、砜基或氟代砜基；

其中，氟代为部分取代或全取代。

优选地，所述的碳二亚胺类化合物为N,N'-二环己基碳二亚胺和/或N,N'-二异丙基碳二亚胺。

优选地，R¹为F、碳原子数为1～3的烷基或碳原子数为1～3的氟代烷基；R²为碳原子数为1～3的亚烷基或碳原子数为1～3的氟代亚烷基，R³为碳原子数为1～3的烷基、碳原子数为1～3的氟代烷基、砜基或氟代砜基；