[发明专利]一种非水电解液以及包括该非水电解液的电池

说明书

本发明提供了一种非水电解液及包括该非水电解液的电池，其中的功能添加剂氰甲基苯磺酸酯和氟代甲磺酰亚胺金属盐能够协同作用在正负极界面，形成稳定且低阻抗的界面膜，有效提高离子在低温环境下在界面膜上的迁移速率，稳定的界面膜也同时抑制了电解液组分在充放电过程中的分解消耗，显著改善了电极/电解液界面的动力学性能，使得应用该非水电解液的电池能够实现优异的低温放电性能和常温循环寿命。

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种非水电解液以及包括该非水电解液的电池。

背景技术

近年来，随着电池的应用领域不断拓展，对高性能电池的需求也在不断升高；智能电子产品是电池应用的重要领域，但现阶段要求电池能够适用于更广的应用场景和环境条件，比如严苛的极端高温或极端低温环境下，其中在低温环境下电池的动力学性能遭遇严重的挑战，离子在电解液本体和界面膜上的迁移速率遭受极大的削弱，动力学性能不足导致了极化的增大，电解液组分的分解消耗，电极容量发挥受阻，最终致使了电池在低温下的性能表现严重不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种非水电解液及包括该非水电解液的电池，所述非水电解液能够在正负极界面形成低阻抗SEI膜，使得电池能够在极端低温环境下(如-20℃以下)取得优异的放电性能，不仅如此，所述电池还能够在常温下取得优异的循环寿命。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种非水电解液，所述非水电解液包括非水有机溶剂、电解质锂盐以及功能添加剂，其中，所述功能添加剂包括添加剂A和添加剂B；所述添加剂A为氰甲基苯磺酸酯，所述添加剂B为氟代甲磺酰亚胺金属盐；

所述添加剂A与所述添加剂B的质量比m_添加剂A:m_添加剂B符合以下关系式：

m_添加剂A:m_添加剂B＝1:(1.5～4)。

本发明中，所述m_添加剂A是所述添加剂A的质量占所述非水电解液总质量的质量百分含量，所述m_添加剂B是所述添加剂B的质量占所述非水电解液总质量的质量百分含量。

根据本发明的非水电解液，所述氰甲基苯磺酸酯可以采用本领域已知的方法制备得到，也可以通过商业途径购买获得。

根据本发明的非水电解液，所述氰甲基苯磺酸酯的结构式如式(1)所示：

根据本发明的非水电解液，所述氟代甲磺酰亚胺金属盐选自如下化合物中的一种或多种：双氟甲磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、双氟甲磺酰亚胺钾、双三氟甲磺酰亚胺钾、双氟甲磺酰亚胺铯、双三氟甲磺酰亚胺铯、双氟甲磺酰亚胺镁、双三氟甲磺酰亚胺镁。

根据本发明的非水电解液，所述氟代甲磺酰亚胺金属盐可以采用本领域已知的方法制备得到，也可以通过商业途径购买获得。

根据本发明的非水电解液，所述m_添加剂A为0.1～1.0wt％，例如为0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％或1wt％。

根据本发明的非水电解液，所述m_添加剂B为0.1～3.0wt％，例如为0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、1.2wt％、1.3wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.8wt％、2wt％、2.2wt％、2.4wt％、2.5wt％、2.6wt％、2.8wt％或3wt％。

如前所述，所述添加剂A与所述添加剂B的质量比m_添加剂A:m_添加剂B符合以下关系式：