[發明專利]一種非水電解液以及含有該電解液的鋰離子電池

有效

• 申請號: 201610183641.4
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105655640B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 張昌明
• 申請（專利權）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525;C07F7/08;C07F7/12;C07D493/10
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 王剛;龔敏

本申請屬于鋰離子電池領域，具體講，涉及一種非水電解液及使用該非水電解液的鋰離子電池。本申請的非水電解液包括非水有機溶劑、鋰鹽和添加劑，添加劑中含有硅基硫酸酯化合物和3,9?二乙烯基?2,4,8,10?四氧雜螺[5.5]烷基化合物。本申請通過3,9?二乙烯基?2,4,8,10?四氧雜螺[5.5]烷基化合物和硅基硫酸酯化合物協同作用，在負極表面形成穩定的復合鈍化膜，且該鈍化膜阻抗低，有利于鋰離子的傳導，并且電池在循環過程中膜阻抗增加也較小，電池容量衰減小，而且還可顯著改善電池的熱箱性能和抗過充性能。

技術領域

本申請屬于鋰離子電池領域，具體講，本申請涉及一種非水電解液及使用該非水電解液的鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池因具有比能量高、循環壽命長、自放電小等優點，被廣泛應用于消費類電子產品以及儲能與動力電池中。隨著鋰離子電池的廣泛應用，其使用環境也早已趨于多種多樣，對電池的充電倍率、電池壽命及安全性能要求越來越高。例如，電池需要緊急充電使用的情況下，能在短時間擁有較多的電量；電池在大倍率快速充電的情況下需要提高電池的壽命；電池在高溫條件下使用及過度充電過程中都需要保障顧客的使用安全，因此需要提高電池熱箱及抗過充性能。

鋰離子電池的充電倍率、壽命及高溫存儲性能受到諸多因素的影響，其中，電解液作為鋰離子電池的重要組成部分，對其有著重大的影響。通過電解液能夠改善電池的動力學性能，減小大倍率極化，循環過程中界面穩定性、降低循環過程中正負極界面阻抗的增加，從而達到改善充電倍率、壽命、熱箱及抗過充性能的目的。

發明內容

本申請的首要發明目的在于提出一種非水電解液。

本申請的第二發明目的在于提出使用該非水電解液的鋰離子電池。

為了完成本申請的目的，采用的技術方案為：

一種非水電解液，包括非水有機溶劑、鋰鹽和添加劑，所述添加劑中含有如式(Ⅰ)所示的硅基硫酸酯化合物和3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧雜 螺[5.5]烷基化合物，

其中，R₁～R₆各自獨立地選自氫原子、鹵素原子、取代或未取代的C_1～20烷基、取代或未取代的C_1～20烯烴基、取代或未取代的C_6～26芳基、取代或未取代的C_1～20烷氧基、取代或未取代的C_6～26芳氧基；

取代基選自鹵素、C_1～6烷基。

優選的，R₁～R₆中至少有一個取代基選自鹵素、取代或未取代的C_1～12烷氧基、取代或未取代的C_1～12烷基、取代或未取代的C_6～26芳基。

優選的，R₁～R₆中至少有一個取代基選自鹵素、取代或未取代的C_1～6烷氧基、取代或未取代的C_1～6烷基、取代或未取代的苯基。

優選的，R₁～R₆為相同的基團。

優選的，所述硅基硫酸酯化合物選自雙(三甲基硅基)硫酸酯、雙(三乙基硅基)硫酸酯、雙(三苯基硅基)硫酸酯、雙(三氟硅基)硫酸酯中的至少一種。

優選的，所述3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]烷基化合物的結構式如式(Ⅱ)所示：

其中，R₂₁～R₃₀各自獨立地選自氫原子、C_1～12烷基；