[发明专利]一种电解液及使用该电解液的锂离子电池

说明书

本发明提供了一种电解液及使用该电解液的锂离子电池，其中，电解液包括锂盐、非水有机溶剂和添加剂，添加剂包括环状磺酰亚胺化合物，环状磺酰亚胺化合物为下列化合物1和化合物2中的至少一种，其中，R1、R8各自独立地选自氢、碱金属中的任一种，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R9、R10、R11、R12、R13、R14各自独立地选自氢、卤素、含氧烃基、含硅烃基和含氰基取代的烃基中的任一种，其中m和n为0‑3的整数。该电解液能促使形成较致密且热力学稳定较好的SEI膜，进而提高锂离子电池的高温存储和高温循环性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种电解液及使用该电解液的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池，具有比能量高、比功率大、循环寿命长、自放电小等显著优点，现已广泛应用于移动通讯、数码相机、摄像机等电子产品中，并成为储能与动力电池发展的热点。

虽然锂离子电池产品的种类越来越丰富，但绝大多数锂离子电池在高温环境下使用时其电池容量呈现迅速衰减的特点，这主要是因为锂离子电池在首次充电过程中，锂离子与电解液会在正极表面形成一层固体电解质界面膜(SEI) 膜，在高温循环过程中，SEI膜很容易遭到破坏，并导致被暴露的正极表面继续消耗电解液并形成新的SEI膜，使得电池容量降低，因此SEI膜形成的好坏对锂离子电池的高温存储和高温循环性能显得尤为重要。由于SEI膜是由电解液分解产物组成的，因此电解液的组分很大程度上又决定了SEI膜形成的好坏。寻求电解液中某种溶剂或添加剂能够在正极材料的表面发生反应形成良好而致密的SEI膜，从而缓解电解液溶剂的分解，降低不可逆容量改善其高温循环和存储性能变得非常重要。

因此，急需开发一种能形成优良SEI膜的电解液及使用该电解液的锂离子电池，以解决现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种电解液，该电解液能促使形成较致密且热力学稳定较好的SEI膜，进而提高锂离子电池的高温存储和高温循环性能。

本发明的另一目的是提供一种具有上述电解液的锂离子电池，该锂离子电池具有较好的高温存储和高温循环性能。

为实现以上目的，本发明提供了一种电解液，包括锂盐、非水有机溶剂和添加剂，添加剂包括环状磺酰亚胺化合物，环状磺酰亚胺化合物为下列化合物1 和化合物2中的至少一种：

其中，R₁、R₈各自独立地选自氢、碱金属中的任一种，R₂、R₃、R₄、R₅、 R₆、R₇、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄各自独立地选自氢、卤素、含氧烃基、含硅烃基和含氰基取代的烃基中的任一种，其中m和n为0-3的整数。

与现有技术相比，本发明引入环状磺酰亚胺化合物作为添加剂，具有较低的空间位阻，且环状磺酰亚胺化合物可促使形成较致密且热力学稳定较好的SEI 膜，即使在高温、高电压等及其恶化的环境下，该SEI膜都难以被破坏，从而减少正极材料与电解液的反应以保证电池容量的稳定性，从而提高锂离子电池的高温存储和高温循环性能。

较佳地，本发明的环状磺酰亚胺化合物为化合物1和化合物2的混合物，且重量比为1:1。