[发明专利]一种电解液及包括该电解液的锂离子电池

说明书

本发明属于锂离子电池材料领域，具体涉及一种电解液及包括该电解液的锂离子电池。本发明中提供的电解液中的式(I)所示的硅氧环状化合物和二氟磷酸锂在电池充放电过程中二者协同在负极表面生成含有Si‑O‑Si交联结构与含氟无机锂盐的复合钝化膜，该钝化膜坚固有韧性且阻抗低，抑制非水有机溶剂的还原分解，显著改善了负极界面化学动力学性能，供锂离子高效迁移，有效降低电池内阻改善低温放电性能；同时式(I)所示的硅氧环状化合物可开环与正极络合形成类似保护层，改善正极界面，抑制金属离子溶出催化电解液副反应分解，有效提升电池高温储存和安全性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池用电解液领域，具体涉及一种电解液及包括该电解液的锂离子电池。

背景技术

近年来，锂离子电池在数码、储能、动力、军用航天和通讯设备等领域得到了广泛的应用。但随着电子设备的多元化和功能的多样化，消费者对锂离子电池的使用环境、需求不断提高，这就要求锂离子电池能够具有高低温性能兼顾的特性。同时，锂离子电池在使用过程中存在安全隐患，当电池持续处于过度充放等一些极端的使用情况下容易发生严重的安全事故，起火甚至爆炸。

电解液作为锂离子电池的重要组成部分，对电池的性能影响重大。因此，有必要开发一种高安全性的锂离子电池用电解液，同时要求其组成的锂离子电池具有良好的高温储存和低温充放电性能。但是，当前的电解液添加剂往往难以同时兼顾高低温性能。因此，迫切需要开发一种能够扩宽锂离子电池使用温度以及提高电池安全性能的电解液。

发明内容

本发明为了解决现有的电解液难以同时兼顾并改善锂离子电池的高低温性能以及安全性能等问题，提供了一种锂离子电池用电解液及包括该电解液的锂离子电池。

具体的，本发明提供如下技术方案：

一种锂离子电池用电解液，所述电解液包括非水有机溶剂、添加剂和导电锂盐；其中，所述添加剂包括二氟磷酸锂和式(I)所示的硅氧环状化合物；

式(I)中，n为大于等于0的整数；

R相同或不同，各自独立地选自氰基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、含碳环状酯基、含硫环状酯基、含硼环状酯基或含磷环状酯基；取代基为卤素、烷基。

进一步地，R相同或不同，各自独立地选自氰基、取代或未取代的C_1-6烷基、取代或未取代的C_2-6烯基、取代或未取代的C_2-6炔基、取代或未取代的C_6-12芳基、含碳环状酯基、含硫环状酯基、含硼环状酯基或含磷环状酯基；取代基为卤素、C_1-6烷基。

进一步地，R相同或不同，各自独立地选自氰基、取代或未取代的C_1-3烷基、取代或未取代的C_2-3烯基、取代或未取代的C_2-3炔基、取代或未取代的苯基、含碳环状酯基、含硫环状酯基、含硼环状酯基或含磷环状酯基；取代基为F、Cl、C_1-3烷基。

进一步地，R相同或不同，各自独立地选自氰基、1,2,3-三氟丙基、苯基、含碳环状酯基、含硫环状酯基、含硼环状酯基或含磷环状酯基。

进一步地，n为0-4之间的整数，例如n为0、1、2、3或4。

进一步地，所述含硫环状酯基的结构为

进一步地，所述含碳环状酯基的结构为

进一步地，所述硅氧环状化合物选自下述式T1-T12所示化合物中的至少一种：