[发明专利]一种电解液和电池

说明书

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种电解液以及包括该电解液的电池及其应用。电解液包括具有式(Ⅰ)所示结构的第一添加剂，其中，R₁、R₂、R₃和R₄各自独立地选自H、卤素、被取代或未被取代的C1‑C10的烷基、C2‑C10的烯基、C2‑C10的炔基、苯基、‑C(＝O)‑R₅、‑C(＝O)‑O‑C(＝O)‑R₆，R₅和R₆各自独立地选自被取代或未被取代的C1‑C10的烷基；其中，取代基为卤素。本发明的电解液具有较高的耐氧化性能，能够形成更稳定的SEI膜；本发明的电解液所得的电池具有更高的循环稳定性和更高的安全性。本发明的电池能够适用于高电压体系中。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种电解液以及包括该电解液的电池及其应用。

背景技术

随着锂离子电池飞速发展，市场对锂电池性能需求的不断提高，更轻薄、更快充电速度、更安全成为目前锂离子电池的发展方向。而更轻薄锂离子电池需要更高能量密度，更高能量密度需要通过正负极活性材料发挥更高的比容量，同时需要更高的平台电压，但是更高的电压体系会导致正极处于过度脱离态，材料稳定性下降，氧化能力进一步提升，更容易与电解液发生副反应导致材料性能劣化。

目前，碳酸乙烯酯(EC)为锂离子电池电解液最常用溶剂之一，其具有极高的还原电位，能在锂离子电池化成阶段参与成膜，抑制其他副反应发生，提升体系稳定性；同时碳酸乙烯酯(EC)具有高介电常数，能高效解离锂盐。但近期研究发现碳酸乙烯酯(EC)的耐氧化性较弱，高电压下会导致电解液体系稳定性下降。

因此，发明一种能够耐受高压，循环稳定性更高和安全性更好的电池是非常重要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种电解液以及包括该电解液的电池。本发明的电解液具有较高的耐氧化性能，能够形成更稳定的SEI膜；本发明的电解液所得的电池具有更高的循环稳定性和更高的安全性。

本发明的发明人发现，通过增加SEI膜的稳定性，能够提升电池的循环稳定性和安全性。

本发明的发明人通过进一步深入研究后发现，为了增加SEI膜的稳定性，可以通过在电解液中加入特定化合物，使SEI膜富含LiF及含S化合物，从而提升高电压下SEI膜的稳定性。本发明的发明人经过大量深入研究筛选出了对SEI膜稳定性有提升效果的特定化合物。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种电解液，所述电解液包括具有式(Ⅰ)所示结构的第一添加剂，

其中，R₁、R₂、R₃和R₄各自独立地选自H、卤素、被取代或未被取代的C1-C10的烷基、被取代或未被取代的C2-C10的烯基、被取代或未被取代的C2-C10的炔基、被取代或未被取代的苯基、-C(＝O)-R₅、-C(＝O)-O-C(＝O)-R₆，R₅和R₆各自独立地选自被取代或未被取代的C1-C10的烷基；其中，取代基为卤素。

本发明第二方面提供了一种电池，该电池的电解液为本发明第一方面所述的电解液。

本发明第三方面提供了本发明第二方面所述的电池在高电压体系中的应用。

通过上述技术方案，本发明与现有技术相比至少具有以下优势：

(1)本发明的电解液耐氧化性能高；

(2)本发明的电解液形成的SEI膜稳定性高；

(3)本发明的电池循环稳定性高；