[发明专利]电解液及其制备方法和锂离子电池

说明书

本发明涉及一种电解液及其制备方法和锂离子电池，所述电解液包括溶剂、锂盐和至少一种具有式1所示结构式的添加剂：其中，R₁选自单键、取代或未取代的C₁‑C₂₅的二价烃基或‑R₂‑O‑(CH₂)_n‑，其中，R₂选自取代或未取代的C₁‑C₂₀的二价烃基，n为1‑5的整数。本发明提供的电解液能够使锂离子电池在高电压下兼顾高温循环性能和低温放电性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种电解液及其制备方法和锂离子电池。

背景技术

锂离子电池由于具有循环性能、能量密度高等优点，在电子产品、交通工具及储能设备等领域得到广泛的应用。随着人们对上述产品的使用更加频繁，因而对锂离子电池的性能要求也越来越高。

然而，现有的锂离子电池的电极在高温高电压环境与电解液发生反应，导致电极材料损耗、电解液变质，而且甚至会产生的大量气体使电池体积膨胀，从而导致电池性能变劣、使用寿命缩短。

为解决上述问题，采用己烷三氰化物作为添加剂可以改善高电压下锂电池的高温循环性能。但是己烷三氰化物的使用会使正极界面阻抗急剧增加，导致电池的低温放电性能显著下降。

因此，需要研发一种能够使锂离子电池在高电压下能够兼顾高温循环性能和低温放电性能的电解液。

发明内容

针对上述现有技术的问题，本发明提供一种电解液，通过加入特定结构的添加剂，以改善锂离子电池在高电压下的高温循环性能和低温放电性能。

本发明还提供了一种电解液的制备方法，该制备方法操作简便，适合工业生产。

本发明还提供了一种锂离子电池，含有上述电解液，因此该锂离子电池在高电压下能够同时兼顾高温循环性能和低温放电性能。

本发明提供了一种电解液，包括溶剂、锂盐和至少一种具有式1所示结构式的添加剂：

其中，R₁选自单键、取代或未取代的C₁-C₂₅的二价烃基或-R₂-O-(CH₂)_n-，其中，R₂选自取代或未取代的C₁-C₂₀的二价烃基，n为1-5的整数。

在一些实施方案中，所述R₁选自取代或未取代的C₁-C₁₂的亚烷基。

在一些实施方案中，所述添加剂具有式1a的结构：

在一些实施方案中，所述取代的C₁-C₂₅的二价烃基和所述取代的C₁-C₂₀的二价烃基中，取代基为一个或多个，且所述取代基各自独立地选自氟、苯基、吡啶基、噻吩基和腈基。

在一些实施方案中，所述添加剂选自A1-A15结构式中的至少一种化合物：

在一些实施方案中，所述添加剂在所述电解液中质量含量为0.01-5％。

在一些实施方案中，所述溶剂在所述电解液中的质量含量为70-89.99％。

在一些实施方案中，所述锂盐在所述电解液中的质量含量为10-25％。