[發明專利]一種非水電解液及含有該非水電解液的鋰離子電池

在審

• 申請號: 201811553386.3
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109449489A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 廖波;李素麗;王海;王龍;徐延銘;李俊義
• 申請（專利權）人: 珠海光宇電池有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

為了得到高鋰離子導電性和高穩定性的電解液界面膜，本發明公開了一種非水電解液，包括非水有機溶劑、導電鋰鹽和添加劑，所述添加劑包括至少一種鋰鹽化合物和至少一種酸酐化合物，所述酸酐化合物的結構式如式(I)示。本發明屬于鋰離子電池技術領域，其優勢在于通過鋰鹽添加劑和酸酐化合物的協同作用，所制得的非水電解液形成穩定且阻抗低的界面膜，含有該非水電解液的鋰離子電池具有高溫循環壽命長、低溫電化學性能優異的特點

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種非水電解液及含有該非水電解液的鋰離子電池。

背景技術

近年來，智能手機、平板電腦、藍牙耳機等電子設備很大程度上改變了我們的日常生活，隨著智能產品的多元化和功能的多樣化，廣大消費者對電子設備的電源續航能力要求也越來越高，因此提高鋰離子電池能量密度受到研究人員的廣泛關注。

鋰離子電池能量密度的提升，一方面，依賴于電池充放電電壓的提升；另一方面，依賴于高容量的正極或者負極的應用。不幸的是，不管是電池電壓的提高還是新型正極或負極材料的應用，都會帶來電解液嚴重分解的問題。目前，成膜電解液添加劑的應用是解決電解液分解的重要手段。但是，當前的成膜電解液添加劑往往難以同時兼顧高低溫性能。因此，確有必要開發一種能滿足高能量密度電池上應用的電解液，促進鋰離子電池有更廣泛的使用。

發明內容

本發明的目的是提供一種非水電解液，該電解液可以在正極材料和負極材料表面形成高鋰離子導電性、高穩定性的界面膜，使得含有該非水電解液的鋰離子電池具有高溫循環壽命長、低溫電化學性能優異的特點。

為了實現上述目的，本發明采取如下技術方案：

一種非水電解液，包括非水有機溶劑、導電鋰鹽和添加劑。

進一步的，所述添加劑包括至少一種鋰鹽化合物和至少一種酸酐化合物，所述鋰鹽化合物占所述非水電解液總質量的0.1％-2％，所述酸酐化合物占所述非水電解液總質量的0.1％-5％。

進一步的，所述鋰鹽化合物為二氟雙草酸磷酸鋰和/或四氟草酸磷酸鋰。

進一步的，所述酸酐化合物的結構式如式(I)示，其中，R1為C_aF_bH_cO_d；0≤a≤5；b≥0，c≥0，d≥0

進一步的，所述酸酐化合物為丁二酸酐、戊二酸酐、2-甲基馬來酸酐和檸康酸酐的一種或幾種的組合。

進一步的，所述非水有機溶劑占所述非水電解液總質量的68％～89.8％，所述非水有機溶劑包括環狀溶劑和線型溶劑，所述環狀溶劑和線型溶劑的質量比為1～2：3。

進一步的，所述環狀溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、γ-丁內酯和γ-戊內酯中的至少一種；所述線型溶劑為碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、丙酸乙酯、丙酸乙酯、1,1,2,3-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚中的至少一種。

進一步的，所述導電鋰鹽占所述非水電解液總質量的10％～25％，所述導電鋰鹽為六氟磷酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、二氟草酸硼酸鋰、雙(三氟甲基磺酰)亞胺鋰和雙草酸硼酸鋰中的至少一種。

一種含有上述非水電解液的鋰離子電池，包括正極片、負極片、隔膜和上述非水電解液。

本發明的有益效果：

本發明記載的非水電解液，所使用的鋰鹽添加劑可以在正極材料和負極材料表面形成含鋰的有機物，該有機物具有高的離子導電性；同時，酸酐化合物在電極材料表面形成高穩定性的無機物，鋰鹽化合物和酸酐化合物的協同作用，使得含有該非水電解液的鋰離子電池具有高溫循環壽命長、低溫電化學性能優異的特點。

具體實施方式