[发明专利]一种复合型锂离子电解液及包含该电解液的电池

说明书

本发明公开了一种复合型锂离子电解液及包含该电解液的电池，该电解液包括以下原料：复合锂盐、添加剂和溶剂；上述复合锂盐包括二草酸硼酸锂和四氟硼酸锂；上述添加剂包括N‑甲基,丙基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐和双三氟甲磺酰亚胺锂；上述溶剂包括含硅溶剂。上述复合型锂离子电解液的粘度较低，而以该电解液制备的电池，在常温和高温下，都有较好的稳定性。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种复合型锂离子电解液及包含该电解液的电池。

背景技术

锂电池的应用已然许久，随着时间的推移，作为电力来源的商品，比如户外通讯、新能源汽车、无线电塔储能等都得到了快速的发展。这些快速发展行业都对锂离子的技术性能提出了更高的要求。比如新能源汽车的快速发展，要求汽车配备的锂离子电池具有更高的能量密度，以提高续航里程；要求有更好的低温特性来解决电动汽车在低温天气时候的使用问题；要求有更好循环特性来满足更高的使用寿命，要求有更好的充放电倍率性能来减少充电的时间，电池的各项性能均受材料性能制约。

在锂电池的充放电过程中，电解液的粘度对电池的性能有重大的影响。电解液粘度过大会影响了锂离子的扩散过程，使得离子运动缓慢，进一步导致电池性能降低，除此之外，过低的电解液粘度，又不利于锂离子电池在高温环境下的充放电，这些问题都极大限制了锂离子电池的发展与应用。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：

提供一种复合型锂离子电解液。

本发明所要解决的第二个技术问题是：

提出一种电池。

为了解决上述第一个技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种复合型锂离子电解液，包括以下原料：

复合锂盐、添加剂和溶剂；

上述复合锂盐包括二草酸硼酸锂和四氟硼酸锂；

上述添加剂包括N-甲基,丙基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐和双三氟甲磺酰亚胺锂；

上述溶剂包括含硅溶剂，上述含硅溶剂结构式如式(I)；

上述含硅溶剂至少可以根据以下方法制备：

将100重量份的双酚A型环氧树脂E51与1～3重量份的苄基三乙基氯化铵混合，置于密闭反应釜中，调控温度为75～135℃，并持续通入二氧化碳，保持压力为0.1～4MPa，搅拌反应10～24h；随后将适量蒸馏水加入到密闭反应釜中，在50～100℃温度下反应24～48h，再经清洗、真空干燥处理即得含硅溶剂前体。

将150～200重量份二甲基硅烷和0.5～3重量份的二月桂酸二丁基锡溶于800～1000重量份的乙醇和异丙醇混合溶剂中，其中，乙醇与异丙醇重量份比为1～1.5:1，将体系加热至50-65℃，保持温度，加入100～250重量份的二甲基二甲氧基硅烷和1～3重量份的氟化钠，搅拌，升温至70-90℃，加入10～100重量份的有机硅含氢双封头剂C₄H₁₄OSi₂，保温2小时，得到上述含硅溶剂。

上述双三氟甲磺酰亚胺锂具有较低的粘度，且含有锂离子，避免给电解液中带有不必要的其它金属离子，而其较低的粘度，也有利于匹配低粘度的电解液。

根据本发明的一种实施方式，上述二草酸硼酸锂和四氟硼酸锂的摩尔比为2-4:1-2。

根据本发明的一种实施方式，上述N-甲基,丙基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐和双三氟甲磺酰亚胺锂的摩尔比为30-35:20-25。

根据本发明的一种实施方式，上述溶剂还包括N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、二甲亚砜、四氢呋喃中的至少一种。