[發明專利]電解液以及包括該電解液的鋰離子電池

在審

• 申請號: 201611124892.1
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN108615938A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 高璐
• 申請（專利權）人: 青島璐琪信息科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及一種電解液以及包括該電解液的鋰離子電池，其中電解液包括鋰鹽、有機溶劑、添加劑A和添加劑B，所述添加劑A為磷酸環酐類化合物，所述添加劑B為含有亞胺基團、碳化二亞胺基團以及氰基中的一種或多種的有機化合物。由于電解液中包含有添加劑A和添加劑B，應用到鋰離子電池中后，提高了鋰離子電池的循環性能，特別是提高了鋰離子電池在45℃較高溫度下的循環性能；另外，還能夠提高鋰離子電池在高溫下的存儲性能。

技術領域

本申請涉及鋰離子電池技術領域，特別地涉及一種電解液以及包括該電解液的鋰離子電池。

背景技術

近年來，隨著智能電子產品的快速發展，對鋰離子電池的續航能力提出了更高的要求。為了提高鋰離子電池的能量密度，開發高電壓鋰離子電池是有效方法之一。

目前，工作電壓在4.35V以上的鋰離子電池已成為眾多科研單位和企業研究的熱點。然而在高電壓下，正極材料的氧化活性升高、穩定性下降，導致非水電解液容易在正極表面發生電化學氧化反應，進而分解產生氣體。同時，正極活性材料中的過渡金屬元素，例如鎳、鈷、錳等會發生還原反應而溶出，從而引起鋰離子電池電化學性能進一步惡化。目前主要的解決方法是向電解液中加入成膜添加劑。這些添加劑能夠在正極成膜，但會造成界面阻抗增加，導致電池中鋰離子遷移擴散動力學性能降低，進而使得電池的倍率及循環性能衰減。

因此，確有必要開發一種在高電壓下仍能使鋰離子電池保持良好循環壽命、低阻抗和高溫存儲性能優異的電解液。

發明內容

為了解決上述問題，本申請人進行了銳意研究，結果發現：將包含添加劑A和添加劑B的電解液，其中所述添加劑A為磷酸環酐類化合物，所述添加劑B為含有亞胺基團、碳化二亞胺基團以及氰基中的一種或多種的有機化合物，將該電解液應用到鋰離子電池中后，不僅能夠提高鋰離子電池的循環性能，而且能夠提高鋰離子電池在高溫下的存儲性能，從而完成本申請。

本申請的目的在于提供一種電解液，包括鋰鹽、有機溶劑、添加劑A和添加劑B，其中，所述添加劑A為磷酸環酐類化合物，所述添加劑B為含有亞胺基團、碳化二亞胺基團以及氰基中的一種或多種的有機化合物。

本申請的另一目的在于提供一種鋰離子電池包括正極片、負極片、鋰電池隔膜和本申請所提供的電解液。

本申請提供的電解液中由于包含有添加劑A和添加劑B，使得該電解液能夠形成致密且厚度較小的固體電解質界面(SEI)膜，穩定了極片，并且大大的降低了阻抗，提高了鋰離子電池的循環性能，特別是提高了鋰離子電池在45℃較高溫度下的循環性能。另外，本申請提供的電解液，應用到鋰離子電池中后，還能夠提高鋰離子電池在高溫下的存儲性能。

具體實施方式

下面通過對本申請進行詳細說明，本申請的特點和優點將隨著這些說明而變得更為清楚、明確。本申請的目的在于提供一種電解液，包括鋰鹽、有機溶劑、添加劑A和添加劑B，其中，所述添加劑A為磷酸環酐類化合物，所述添加劑B為含有亞胺基團、碳化二亞胺基團以及氰基中的一種或多種的有機化合物。

上述所提到的磷酸環酐類化合物為一種或多種磷酸經分子間脫水縮合形成的具有環狀結構的化合物，所述環狀結構的化合物由磷原子和氧原子交替構成，且在磷原子上連接有磷氧雙鍵，此外，在與磷原子相連接的單鍵上可根據實際需求和合理的情況連接其他基團進行修飾。

在上述電解液中，優選地，所述有機溶劑為選自乙烯碳酸酯、丙烯碳酸酯、丁烯碳酸酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、1，4-丁內酯、丙酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯中的一種或多種。當然并不僅僅局限于上述所提到的具體的化合物，也可以是上述具體的化合物的鹵代衍生物。

在上述電解液中，所述鋰鹽任選自有機鋰鹽或無機鋰鹽中的至少一種。特別地，所述鋰鹽中含有氟元素、硼元素、磷元素中的至少一種。