[发明专利]电解液及电池

说明书

本发明提供一种电解液及电池，电解液包括有机溶剂和锂盐，所述锂盐包括第一锂盐和第二锂盐，所述有机溶剂包括氟代碳酸酯和/或氟代磷酸酯，所述第一锂盐包括硝酸锂、亚硝酸锂、硼酸锂、磷酸锂、氟硼酸锂中的至少一种，所述第二锂盐包括六氟磷酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺、双(氟磺酰)亚胺锂中的至少一种。本发明能够抑制电池的循环膨胀，并兼顾改善电池的动力学性能。

技术领域

本发明涉及一种电解液及电池，属于电化学储能装置领域。

背景技术

锂离子电池等电化学装置是电子产品的动力源泉，随着科技发展，对其性能要求也越来越高，尤其对于手机等消费类电子产品而言，在电池的选择上，长循环低膨胀是一个重要的考量指标，然而，目前应用于消费类电子产品的电池普遍存在着易膨胀等问题(通常循环600圈(600T)后的膨胀率大于10％)，电池的膨胀填充了电子产品的电池仓预留空间，过度膨胀会挤压电子产品的精密部件，造成屏幕弯曲等现象，同时过度膨胀也会影响电池的循环寿命，从而影响电子产品的使用寿命。

以锂离子电池为例，对循环膨胀后的锂离子电池进行分解，结果表明，其循环膨胀主要来源于三部分：正极片、负极片、以及其他部分(该其它部分主要是指锂离子电池的微变形、界面粘结差导致的间隙等)，其中，负极片的膨胀是导致锂离子电池膨胀的主要因素，而负极片的膨胀主要来其余负极片中的负极活性物质(例如石墨)的膨胀。石墨是常见的负极活性物质，以石墨为负极活性物质的石墨负极应用广泛，然而，如上所述，目前的石墨负极普遍存在着易发生体积膨胀等缺陷，同时抑制石墨体积膨胀及保证或提升其动力学性能往往不能兼顾，从而导致电池的体积膨胀与动力学性能不能兼顾。

因此，如何兼顾抑制电池体积膨胀及提升其动力学性能，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种电解液及电池，能够缓解电池的体积膨胀，同时提升其动力学性能，有效克服现有技术存在的缺陷。

本发明的一方面，提供一种电解液，包括有机溶剂和锂盐，所述锂盐包括第一锂盐和第二锂盐，所述有机溶剂包括氟代碳酸酯和/或氟代磷酸酯，所述第一锂盐包括硝酸锂、亚硝酸锂、硼酸锂、磷酸锂、氟硼酸锂中的至少一种，所述第二锂盐包括六氟磷酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺、双(氟磺酰)亚胺锂中的至少一种。

根据本发明的一实施方式，所述氟代碳酸酯包括氟代线状碳酸酯和/或氟代环状碳酸酯；和/或，所述有机溶剂还包括非氟代碳酸酯和/或非氟代羧酸酯；和/或，所述氟代碳酸酯的体积为所述有机溶剂总体积的3％～35％，和/或，所述氟代磷酸酯的体积为所述有机溶剂总体积的40％～97％。

根据本发明的一实施方式，所述氟代线状碳酸脂包括碳酸氟甲基甲酯、碳酸二氟甲基甲酯、碳酸三氟甲基甲酯、碳酸三氟乙基甲基酯和碳酸双(三氟乙基)酯、氟乙酸乙酯、七氟丁酸乙酯、4，4，4-三氟丁酸乙酯、三氟乙酸丙酯、乙酸-2-三氟甲基乙酯、二氟乙酸甲酯，二氟丙酸甲酯中的至少一种；和/或，所述氟代环状碳酸酯包括4，4-二氟碳酸亚乙酯、4，5-二氟碳酸亚乙酯、4-氟-4-甲基碳酸亚乙酯、4，5-二氟-4-甲基碳酸亚乙酯、4-氟-5-甲基碳酸亚乙酯、4，4-二氟-5-甲基碳酸亚乙酯、4-(氟甲基)-碳酸亚乙酯、4-(二氟甲基)-碳酸亚乙酯、4-(三氟甲基)-碳酸亚乙酯、4-(氟甲基)-4-氟碳酸亚乙酯、4-(氟甲基)-5-氟碳酸亚乙酯、4-氟-4，5-二甲基碳酸亚乙酯、4，5-二氟-4，5-二甲基碳酸亚乙酯和4，4-二氟-5，5-二甲基碳酸亚乙酯、二氟代碳酸乙烯酯、三氟甲基碳酸丙烯酯中的至少一种；和/或，所述非氟代碳酸脂包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的至少一种；和/或，所述氟代羧酸酯包括二氟乙酸乙酯、七氟丁酸乙酯、4，4，4-三氟丁酸乙酯、三氟乙酸丙酯、乙酸-2-三氟甲基乙酯、二氟乙酸甲酯、二氟丙酸甲酯中的至少一种；和/或，所述非氟代羧酸酯包括丙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸乙酯中的至少一种；和/或，所述非氟代碳酸酯的体积与非氟代羧酸酯的体积之和为所述有机溶剂总体积的25％～57％。