[发明专利]一种电解液及含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含该电解液的锂离子电池，加入环状磺酸化合物作为一添加剂，此种添加剂可以在锂离子电池负极还原，形成致密且稳定的保护膜，且磺酸基中心的S原子电负性强，能够抑制电解液分解产生氢氟酸，稳定电解液的各项成分，同时保护正极材料防止过渡金属的溶出，从而改善锂离子电池在高温高压下的循环和储存性能。此外，该环状磺酸化合物的侧链基团上的氟代烷基还可以在负极上形成富氟的SEI膜，稳定负极结构，从而更进一步提升电池的长期循环性能。

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体涉及一种电解液及含该电解液的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池因其工作电压高、比能量大、循环寿命长及无记忆效应等特点而被人们广泛应用，目前锂离子电池已经普遍应用于3C数码消费类电子产品领域。随着5G时代的到来，人们对锂离子电池的能量密度也提出了更高的要求，提高锂离子电池的充电截止电压是增加能量密度的重要手段之一。

而电解液作为锂离子电池的“血脉”，在正负极之间负责传输锂离子，对锂离子电池的容量、内阻、电压、循环、倍率、安全性等起到至关重要的作用。然而，在高电压下，电解液会在正极表面持续发生氧化分解反应，不断消耗活性锂离子，导致电池高温储存性能恶化，无法满足客户和项目性能需求，

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的之一在于：提供一种电解液，解决了目前锂离子电池电解液在高温高压下使用存在性能恶化的问题，本发明提供的电解液有效改善了电池在高温高压下的存储和循环性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电解液，包括锂盐、有机溶剂和具有如式Ⅰ所示的环状磺酸化合物，

其中，R₁为碳原子数为1～5的取代或未取代的烷基、碳原子数为2～5的取代或未取代的烯基、碳原子数为2～5的取代或未取代的腈类中的任意一种，当碳原子经取代时，取代基为氰基或卤素；R₂、R₃、R₄、R₅各自独立的选自氢原子、氟原子、碳原子数为1～3的取代或未取代的烷基中的任意一种，当碳原子经取代时，取代基为卤素。

优选的，所述环状磺酸化合物为以下结构式中的至少一种：

优选的，所述环状磺酸化合物的含量可为电解液总含量的0.3～0.5wt％、0.5～0.7wt％、0.7～1wt％、1～1.2wt％、1.2～1.5wt％、1.5～1.8wt％、1.8～2wt％、2～2.2wt％、2.2～2.5wt％、2.5～2.8wt％、或2.8～3wt％。

优选的，所述锂盐为六氟磷酸锂(LiPF₆)、二氟磷酸锂(LiPF₂O₂)、二氟双草酸磷酸锂(LiPF₂(C₂O₄)₂)、四氟草酸磷酸锂(LiPF₄C₂O₄)、草酸磷酸锂(LiPO₂C₂O₄)、双草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiODFB)、四氟硼酸锂(LiBF₄)、双氟磺酰亚胺锂(LiTFSI)和双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)中的至少一种。

优选的，所述锂盐的含量可为所述电解液总质量的0.1～1wt％、1～2wt％、2～3wt％、3～4wt％、4～5wt％、5～6wt％、6～7wt％、7～8wt％、8～9wt％、9～10wt％、10～11wt％、11～12wt％、12～13wt％、或13～15wt％。