[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

本发明提供了一种电解液及包括该电解液的锂离子电池。本发明采用的电解液包括非水有机溶剂、电解质锂盐以及电解液功能添加剂；所述电解液功能添加剂包括添加剂A、添加剂B以及添加剂C；添加剂A选自含‑N‑C(＝O)‑N‑结构的碳酰胺基化合物中的至少一种，添加剂B选自多腈类化合物中的至少一种，添加剂C选自路易斯碱类化合物中的至少一种。本发明通过三者添加剂之间的协同作用，能够有效抑制电解液组分在高电压下的氧化分解反应，提升电解液在高温下的稳定性，使得所述锂离子电池具有优秀的高温循环性能和高温储存性能。

技术领域

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。

背景技术

锂离子电池自1991年商业化应用以来，由于其具备相比于其他化学二次电源更高的能量密度和更长的循环寿命，被广泛应用于数码3C、动力、储能等领域。随着应用领域的不断拓展，更高能量密度的锂离子电池依然是当前阶段急迫的需求。

通过提升电池的容量和工作电压可以进一步提高锂离子电池的能量密度，在当前电池材料容量逐渐触及瓶颈时，提升电池工作电压是提升能量密度的主要手段；但随之而来的问题也逐渐凸显：传统电解液体系在高电压下的氧化分解反应严重地限制了电池的性能表现，尤其是在高温环境下，分解反应进一步加剧。提升电池在高电压下的高温性能从而满足应用需求是当前阶段重要的课题。

发明内容

本发明针对锂离子电池在高电压下的高温循环性能和高温储存性能较差的问题，通过引入碳酰胺基化合物、多腈类化合物以及路易斯碱类化合物作为电解液功能添加剂，三个电解液功能添加剂的协同使用能够有效抑制电解液中各组分在高电压下的氧化分解反应，降低电池在高温循环和高温储存时的产气效应，应用该电解液的锂离子电池在高电压下具有优异的高温循环性能和高温储存性能。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种电解液，所述电解液包括非水有机溶剂、锂盐以及电解液功能添加剂；所述电解液功能添加剂包括添加剂A、添加剂B以及添加剂C；

其中，所述添加剂A选自含-N-C(＝O)-N-结构的碳酰胺基化合物中的至少一种，所述添加剂B选自多腈类化合物中的至少一种，所述添加剂C选自路易斯碱类化合物中的至少一种。

根据本发明，所述添加剂A选自具有式I所示结构的碳酰胺基化合物中的至少一种，

式I中，R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄、R₁₅、R₁₆、R₁₇相同或不同，彼此独立地选自氢原子、氰基、取代或未取代的C₁-C₆烷基、取代或未取代的C₂-C₆烯基、取代或未取代的C₂-C₆炔基、取代或未取代的C₃-C₆硅烷基、取代或未取代的C₂-C₆烷酯基、取代或未取代的C₇-C₁₁的芳酯基；取代基选自卤素、氰基、C₁-C₃烷基中的至少一种。

根据本发明，R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄选自氢原子；R₁₅选自氢原子、取代或未取代的C₁-C₆烷基、取代或未取代的C₃-C₆硅烷基，取代基选自卤素、氰基、C₁-C₃烷基中的至少一种；R₁₆、R₁₇相同或不同，彼此独立地选自氢原子、氰基。