[发明专利]一种非水电解液及其锂离子电池

说明书

本发明公开了一种非水电解液及其锂离子电池，非水电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂，添加剂包括含6元环的化合物A和/或环状酸酐类化合物B；化合物A的含量为电解液总重量的0.5％～5％，环状酸酐类化合物B的含量为电解液总重量的0.2％～0.8％；化合物A的结构式为下式(1)，环状酸酐类化合物B的结构式为下式(2)或式(3)：

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种非水电解液及其锂离子电池。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li⁺在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li⁺从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。

但随着正极材料的限制电压不断提高，电池材料的克容量逐渐增加的同时，电池的高温性能恶化严重，长循环寿命无法保证，尤其高电压(＞4.5V)下经历长期循环充放电过程中，材料的体积会膨胀并导致严重裂纹，电解液中溶剂进入正极材料内部，破坏结构，最终造成严重容量衰减、厚度膨胀的问题。

因此，亟需一种能够提高锂离子电池高能量密度下的循环性能，提高容量保持率，厚度膨胀率低的非水电解液。

发明内容

本发明的目的是提供一种非水电解液及其锂离子电池，能够提高锂离子电池高能量密度下的循环性能，提高容量保持率，厚度膨胀率低。

本发明公开了一种非水电解液，非水电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂，添加剂包括含6元环的化合物A和/或环状酸酐类化合物B；化合物A的含量为电解液总重量的0.5％～5％，环状酸酐类化合物B的含量为电解液总重量的0.2％～0.8％；化合物A的结构式为下式(1)，环状酸酐类化合物B的结构式为下式(2)或式(3)：

其中，式(1)中，R1、R2、R3、R4分别独立地选自为被卤素取代或未被取代的C1-C20的烷烃基、被卤素取代或未被取代的C3-C20的环烷基、被卤素取代或未被取代的苯基、被卤素取代、取代或未被取代的C1-C20烯烃基或未被取代的联苯基、被卤素取代或未被取代的C6-C26的苯烷基、被卤素取代或未被取代的C6-C26的稠环芳烃基、空键；其中和-CN和O原子之间相连的碳原子个数为C1-C12；

式(2)和式(3)中，R5、R6、R7、R8独立地为选自为被卤素取代或未被取代的C1-C20的烷烃基、被卤素取代或未被取代的C3-C20的环烷基、被卤素取代或未被取代的苯基、被卤素取代、取代或未被取代的C1-C20烯烃基或未被取代的联苯基、被卤素取代或未被取代的C6-C26的苯烷基、被卤素取代或未被取代的C6-C26的稠环芳烃基、空键。

可选地，添加剂为化合物A，化合物A的含量为电解液总重量的1％。

可选地，添加剂包为环状酸酐类化合物B，环状酸酐类化合物B的含量为电解液总重量的0.5％。

可选地，添加剂包括化合物A和环状酸酐类化合物B；化合物A的含量为电解液总重量的1％，环状酸酐类化合物B的含量为电解液总重量的0.5％。

可选地，有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、四氢呋喃中至少两种。

可选地，有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、丙酸丙酯，碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、丙酸丙酯的质量比为1:1:2:6。

本发明还公开了一种锂离子电池，包括如上述的非水电解液。

可选地，锂离子电池还包括正极片，正极片包括正极集流体和位于正极集流体上的正极活性浆料层，正极活性浆料层包括正极活性材料，正极活性材料为选自钴酸锂、锂镍锰钴三元材料、磷酸亚铁锂、锰酸锂中的一种或多种。