[发明专利]电解液和锂二次电池

说明书

本申请公开了一种电解液添加剂、电解液和锂二次电池。本申请电解液包括溶剂和溶解在溶剂中的锂盐和添加剂，溶剂为非水有机溶剂，添加剂包括多元醇类腈。锂二次电池含有本申请电解液。本申请电解液通过所含的多元醇类腈添加剂增强了各组分间的相容性，使得含本申请电解液的锂二次电池具有耐高温、高压性能性能，具有高的倍率和低温稳定性。

技术领域

本申请涉及一种锂二次电池技术领域，具体涉及一种电解液和锂二次电池。

背景技术

锂离子电池与其他电池相比，具有质量轻、体积小、工作电压高、能量密度高、输出功率大、充电效率高、无记忆效应、循环寿命长等优点，不仅在手机、笔记本电脑等领域得到了广泛的应用，而且也被认为是电动车、大型储能装置的最佳选择之一。

随着人们生活的要求逐渐提高和电子产品的不断发展。在对锂离子电池能量密度要求越来越高的同时，对锂离子电池的耐高温和高压以及循环性能也在不断的提高。

虽然目前锂离子电池高温性能有所提高，但是提升的不明显，尤其是高电压体系锂离子电池的高温储存和循环提升更是行业中的难点。如目前提升锂离子电池高电压和高温性一般在电解液中加入如丁二腈(SN)、己二腈(ADN)单腈或1,3,6-己烷三腈(HTCN)三腈类添加剂，但单腈类SN、ADN不能满足更高电压和高温的要求，其提升锂离子电池高电压和高温性非常有限；HTCN虽然具有提升高温和耐高电压的性能，但加入量增加后，电池低温、倍率性能受到较大影响，阻抗较高。因此，寻找一种具有耐高压、耐高温的电解液以使锂离子电池能满足耐高温高压同时，对低温、倍率影响较小和阻抗增长低是本领域研发一直试图克服的难题。

发明内容

本申请的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种电解液和含有该电解液的锂二次电池，以解决现有锂二次电池存在耐高温高压性能或进一步耐低温、倍率性能不理想的技术问题。

为了实现上述申请目的，本申请第一方面，提供了一种电解液。本申请电解液包括溶剂和溶解在溶剂中的锂盐和添加剂，溶剂为非水有机溶剂，添加剂包括多元醇类腈。

进一步地，多元醇类腈包括分子结构式Ⅰ₁至Ⅰ₆所示多元醇类腈化合物中的至少一种：

其中，R1至R21相同或不同的为C1～C10的烷基。

进一步地，多元醇类腈在电解液中的质量含量为1～5％。

进一步地，添加剂还包括其他添加剂，其他添加剂包括1,3-丙烯磺酸内酯(PS)、碳酸亚乙烯酯(VC)、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、硫酸乙烯酯(DTD)、碳酸乙烯亚乙酯(VEC)、亚硫酸亚乙酯(ES)和1,4-丁磺酸内酯(BS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、双氟代碳酸乙烯酯(DFEC)、乙二醇双丙腈醚(DENE)、丁二腈、己二腈和1,3,6-己烷三腈中的至少一种。

更进一步地，其他添加剂与多元醇类腈总质量在电解液中的质量含量为1-20％。

进一步地，有机溶剂在电解液中的质量含量为63～87％。

进一步地，有机溶剂包括环状碳酸酯、链状碳酸酯中的至少一种。

更进一步地，环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸丁烯酯中的至少一种，链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯中的至少一种。

更进一步地，有机溶剂还包括羧酸酯、氟代羧酸酯中的至少一种。

具体地，羧酸酯包括乙酸丙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯和丁酸乙酯中的至少一种；氟代羧酸酯包括一氟乙酸乙酯、二氟乙酸乙酯、三氟乙酸乙酯、3-氟丙酸乙酯、3,3-二氟丙酸乙酯、3,3,3-三氟丙酸乙酯、4,4,4-三氟丁酸乙酯和三氟乙酰乙酸乙酯中的至少一种。