[发明专利]一种非水电解液及锂离子电池

权利要求书

1.一种非水电解液，其特征在于，所述非水电解液包括电解质、非水性有机溶剂和添加剂；

所述添加剂包括环状硅氧烷类化合物和多腈化合物；

所述多腈化合物包括二腈化合物与三腈化合物的组合。

2.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述多腈化合物与环状硅氧烷类化合物的质量比为(2～20):1；

优选地，所述环状硅氧烷类化合物具有如下所示结构：

其中，R₁、R₂各自独立地选自H、取代或未取代的C1～C10的直链或支链烷基、取代或未取代的C1～C10的直链或支链烷氧基、取代或未取代的C2～C6的不饱和烃基中的任意一种；

所述取代的取代基包括卤素原子、氰基、羧基、磺酸基、硅基中至少一种；

所述不饱和烃基选自烯烃基、炔烃基或芳香基中任意一种；

所述n为3～6的整数；

优选地，所述环状硅氧烷类化合物具有如下所示结构：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆各自独立地选自H、取代或未取代的C1～C10的直链或支链烷基、取代或未取代的C1～C10的直链或支链烷氧基、取代或未取代的C2～C6的不饱和烃基中的任意一种；

所述取代的取代基包括卤素原子、氰基、羧基、磺酸基、硅基中至少一种；

所述不饱和烃基选自烯烃基、炔烃基或芳香基中任意一种；

优选地，所述环状硅氧烷类化合物包括六甲基环三硅氧烷、1,1,3,3,5,5-六乙基环三硅氧烷或1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)环三硅氧烷中至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其特征在于，所述非水电解液中多腈化合物的质量百分含量为1～10％；

优选地，所述二腈化合物和三腈化合物的质量比为(0.5～10):1。

4.根据权利要求1～3任一项所述的非水电解液，其特征在于，所述二腈化合物包括具有式I或式II所示结构化合物中至少一种；

CN-R₇-CN，式I；CN-R₈-(O-R₉)n-O-R₁₀-CN，式II；

其中，R₇、R₈、R₉、R₁₀各自独立地选自C1～C10的直链或支链亚烷基、C2～C10的直链或支链亚烯基、亚苯基中至少一种；

所述n选自0～5的整数；

优选地，所述二腈化合物包括丁二腈、戊二腈、己二腈、1,5-二氰基戊烷、1,6-二氰基己烷、1,7-二氰基庚烷、1,8-二氰基辛烷、1,9-二氰基壬烷、1,10-二氰基癸烷、1,12-二氰基十二烷、四甲基丁二腈、2-甲基戊二腈、2,4-二甲基戊二腈、2,2,4,4-四甲基戊二腈、1,4-二氰基戊烷、2,6-二氰基庚烷、2,7-二氰基辛烷、2,8-二氰基壬烷、1,6-二氰基癸烷、1,2-二氰基苯、1,3-二氰基苯、1,4-二氰基苯、3,5-二氧杂-庚二腈、1,4-二(氰基乙氧基)丁烷、乙二醇二(2-氰基乙基)醚、二乙二醇二(2-氰基乙基)醚、三乙二醇二(2-氰基乙基)醚、四乙二醇二(2-氰基乙基)醚、3,6,9,12,15,18-六氧杂二十烷酸二腈、1,3-二(2-氰基乙氧基)丙烷、1,4-二(2-氰基乙氧基)丁烷、1,5-二(2-氰基乙氧基)戊烷、乙二醇二(4-氰基丁基)醚、1,4-二氰基-2-丁烯、1,4-二氰基-2-甲基-2-丁烯、1,4-二氰基-2-乙基-2-丁烯、1,4-二氰基-2,3-二甲基-2-丁烯、1,4-二氰基-2,3-二乙基-2-丁烯、1,6-二氰基-3-己烯、1,6-二氰基-2-甲基-3-己烯或1,6-二氰基-2-甲基-5-甲基-3-己烯中至少一种；

优选地，所述三腈化合物包括具有式III或式IV所示结构化合物中至少一种；

CN-(CH₂)x-CH[(CH₂)y-CN](CH₂)z-CN，式III；

其中，x，y，z选自0～5的整数，且x，y，z不同时为0；

所述R₁₁选自C1～C5的直链或支链烷基；R₁₂、R₁₃和R₁₄各自独立地选自C1～C5的直链或支链亚烷基；

所述X₁、X₂和X₃各自独立地选自-R₁₅-CN；

所述R₁₅选自C1～C5的直链或支链亚烷基；

优选地，所述三腈化合物包括1,3,5-戊三甲腈、1,2,3-丙三甲腈、1,3,6-己烷三腈、1,2,6-己烷三腈、1,2,3-三(2-氰基乙氧基)丙烷、1,2,4-三(2-氰基乙氧基)丁烷、1,1,1-三(氰基乙氧基亚甲基)乙烷、1,1,1-三(氰基乙氧基亚甲基)丙烷、3-甲基-1,3,5-三(氰基乙氧基)戊烷、1,2,7-三(氰基乙氧基)庚烷、1,2,6-三(氰基乙氧基)己烷或1,2,5-三(氰基乙氧基)戊烷中至少一种。