[發明專利]電解液及鋰離子電池

在審

• 申請號: 201610523673.4
• 申請日: 2016-07-06
• 公開（公告）號: CN107591562A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 史松君;湛英杰;王耀輝;謝嵐;王珂;林永壽
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙)11387
• 代理人: 張向琨

技術領域

本發明涉及電池技術領域，尤其涉及一種電解液及鋰離子電池。

背景技術

近年來，便攜式電子產品，例如照相機、數碼攝像機、移動電話、筆記本電腦等在人們的日常生活中得到廣泛的應用。在減小電子產品的尺寸和減輕電子產品的重量的同時，延長電子產品的使用壽命是電子產品行業的發展趨勢與要求。因此，開發與便攜式電子產品相配套的電源產品，尤其是開發能夠提供高能量密度的輕量化二次電池成為行業發展的迫切要求。

鋰離子電池在首次充電過程中，會在負極表面形成一層SEI(固體電解質界面)膜。若形成的SEI膜太厚，膜阻抗較高，則鋰離子無法遷移通過，就會發生析鋰；循環過程中，若形成的SEI膜不夠致密穩定，則SEI膜會逐漸溶解或破裂，導致暴露的負極活性材料繼續與電解液發生反應，消耗電解液的同時，使得鋰離子電池容量降低。由此可知，SEI膜的質量對鋰離子電池的性能至關重要。由于電解液中不同的添加劑會導致形成的SEI膜質量不一樣，膜阻抗也不同。因此，通過調控添加劑來改善SEI膜的質量對實現高性能鋰離子電池顯得十分必要。

發明內容

鑒于背景技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種電解液及鋰離子電池，所述電解液能夠同時提高鋰離子電池的倍率性能以及循環性能。

為了達到上述目的，在本發明的一方面，本發明提供了一種電解液，其包括鋰鹽、有機溶劑以及添加劑。所述添加劑包括磺酸酯季銨鹽和硅氧磷酯化合物。

在本發明的另一方面，本發明提供了一種鋰離子電池，其包括根據本發明一方面所述的電解液。

相對于現有技術，本發明的有益效果如下：

本發明的電解液由于同時包括磺酸酯季銨鹽和硅氧磷酯化合物，因此能夠同時提高鋰離子電池的倍率性能和循環性能。

附圖說明

圖1為化合物1的核磁共振圖譜；

圖2為化合物6的核磁共振圖譜。

具體實施方式

下面詳細說明根據本發明的電解液及鋰離子電池。

首先說明根據本發明第一方面的電解液。

根據本發明第一方面的電解液包括鋰鹽、有機溶劑以及添加劑。所述添加劑包括磺酸酯季銨鹽和硅氧磷酯化合物。

在根據本發明第一方面所述的電解液中，當所述電解液同時包括磺酸酯季銨鹽和硅氧磷酯化合物時，在二者的協同作用下，在鋰離子電池的正、負極片表面均形成能夠阻止電解液分解的SEI膜，尤其是在負極片表面能夠形成阻抗小且致密的SEI膜。因此在二者的協同作用下，大大提高了鋰離子電池的循環性能，與此同時，鋰離子電池的倍率性能也得到了明顯的提高。

在根據本發明第一方面所述的電解液中，所述磺酸酯季銨鹽選自式1所示的化合物中的一種或幾種。其中，所述磺酸酯季銨鹽包括陰離子基團(對應為)以及陽離子基團(除去之外的部分)。

在式1中，R₁₁選自取代或未取代的碳原子數為1～12的烷基、取代或未取代的碳原子數為2～12的烯基、取代或未取代的碳原子數為2～12的炔基、 取代或未取代的碳原子數為1～12的烷氧基、取代或未取代的碳原子數為1～12的酰氧基中的一種；R₁₂選自取代或未取代的碳原子數為1～12的亞烷基、取代或未取代的碳原子數為2～12的亞烯基、取代或未取代的碳原子數為2～12的亞炔基中的一種；R₁₃選自取代或未取代的碳原子數為1～12的烷基、取代或未取代的碳原子數為1～12的烷氧基、取代或未取代的碳原子數為1～12的酰氧基、取代或未取代的碳原子數為6～26的芳基、取代或未取代的碳原子數為5～26的芳雜基中的一種；R₁₄選自取代或未取代的碳原子數為1～3的亞烷基；取代基選自F、Cl、Br、I中的一種或幾種。其中，“取代”表示被F、Cl、Br、I中的一種或幾種部分取代或全部取代。

在式1中，表示陰離子，選自F^-、NO₃^-、SO₄^2-、PF₆^-、PF₄^-、AsF₆^-、(FSO₂)₂N^-、中的一種。