[发明专利]高功率锂电池用电解液及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高功率锂电池用电解液和一种高功率锂电池用电解液制备方法，其中，高功率锂电池用电解液，包括锂盐和无水有机溶剂，还包括：含有B‑O键的硼酸酯类添加剂。通过本发明的技术方案，在锂电池电解液中加入含有B‑O键的硼酸酯类添加剂，硼酸酯类添加剂在负极表面能够形成含B‑O键和B‑O‑B键的化合物致密SEI膜有效的阻止了电解液的分解，提高电极与电解液相界面膜的均匀性和稳定性，同时，缺电子的含硼类添加剂也会提高正极表面的LiF的溶解度，形成CEI膜较薄并且具有低阻抗，从而形成了良好的SEI膜和CEI膜，进而提高了电池的循环稳定性，同时，制备的电解液具有一定的阻燃性能，适用于高功率锂电池。

技术领域

本发明涉及锂电池电解液技术领域，具体而言，涉及一种高功率锂电池用电解液和一种高功率锂电池用电解液制备方法。

背景技术

随着密度电池需求量的持续增加，研究者对锂离子电池添加剂的设计、合成机理进行了深入研究。在锂离子电池的首次充放电的过程中，电解液会发生氧化分解，形成一层覆于电极材料的SEI膜。SEI膜只允许锂离子自由进出而溶剂分子无法穿越，这有效的阻止溶剂分子对电极的破坏，提高了锂电池的锂容量和循环寿命。能否在正极和负极表面形成致密和稳定的SEI膜是判断锂离子电池循环效率和可逆容量的标准之一。

因此，开发优良的添加剂来改善正负极的性能，成为改良高功率锂电池的关键。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提供一种高功率锂电池用电解液和一种高功率锂电池用电解液制备方法，来改善正负极的性能，以解决电极成膜差导致锂容量低、循环寿命短、正极表面形成CEI膜阻抗高的问题。

为了实现上述目的，本发明的第一方面的技术方案提供了一种高功率锂电池用电解液，包括锂盐和无水有机溶剂，还包括：含有B-O键的硼酸酯类添加剂。

在该技术方案中，含有B-O键的硼酸酯类添加剂的加入，在正负极形成较为均匀致密的钝化膜，显著提高了电解液的循环性能。含有B-O键的硼酸酯类添加剂具有沸点高、闪点高以及不易燃的特点，因此本发明提出的高功率锂电池用电解液也具备一定的阻燃性能。本发明的含有B-O键的硼酸酯类添加剂在负极表面能够形成含B-O键和B-O-B键的化合物致密SEI膜有效的阻止了电解液的分解，提高电极与电解液相界面膜的均匀性和稳定性，同时，缺电子的含硼类添加剂也会提高正极表面的LiF的溶解度，形成的CEI膜较薄并且具有低阻抗性。

优选地，硼酸酯类添加剂的结构式为：

[化学式1]

其中，[化学式1]中，R1和R2相互独立地为氢、氰基、卤代(C1-C10)烷基、(C1-C10)烷基、(C1-C10)烷氧基、(C1-C10)烷氧基羰基、(C3-C12)环烷基、(C3-C12)杂环烷基、(C6-C12)芳基、(C3-C12)杂芳基或(C6-C12)芳基(C1-C10)烷基。。

优选地，硼酸酯类添加剂的结构式为：

[化学式2]

其中，[化学式2]中，R3和R4相互独立地为氢、氰基、卤代(C1-C10)烷基、(C1-C10)烷基、(C1-C10)烷氧基、(C1-C10)烷氧基羰基、(C3-C12)环烷基、(C3-C12)杂环烷基、(C6-C12)芳基、(C3-C12)杂芳基或(C6-C12)芳基(C1-C10)烷基。