[發明專利]鋰離子電池電解液以及鋰離子電池

有效

• 申請號: 201910301359.5
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN111834669B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 王麗娜;王圣
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525;H01M10/058;H01M10/42
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 王浩然

本公開涉及一種鋰離子電池電解液以及鋰離子電池，該電解液含有鋰鹽、溶劑和第一添加劑，所述鋰鹽的濃度為0.1～1.5mol/L，以100重量份的所述溶劑為基準，所述第一添加劑的含量為0.1～10重量份。本公開的鋰離子電池電解液含有特殊的第一添加劑，該第一添加劑可用于高電壓的正負極成膜保護，改善電解液在高壓下的穩定性。

技術領域

本公開涉及鋰離子電池領域，具體地，涉及一種鋰離子電池電解液以及鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池因高工作電壓、高能量密度、長循環壽命以及環境友好等特點而廣泛應用于電子設備中。近幾年，人們開辟了一系列具有優良的電化學性能的材料，使鋰離子電池具有高能量和功率密度，進而應用于純電動車以及混動車中。提高鋰離子電池能量密度的一個策略就是提高鋰離子電池的工作電壓，目前已經開發出了多種高電位正極材料，例如富鎳三元層狀金屬氧化物、富鋰層狀金屬氧化物、高壓尖晶石金屬氧化物、高壓聚陰離子型金屬氧化物等。

然而，目前商用電解液體系在4.5V以后就非常不穩定，這嚴重限制了高壓正極材料的應用，因此亟待開發高壓電解液體系。為提高電解液在高壓下的耐氧化性，除了高電位溶劑鋰鹽外，功能性添加劑可以在正極電解液間形成類似于負極的固體電解質界面膜(SEI)的穩定界面保護層，即正極電解質界面膜(CEI)，這是一種最經濟有效的方法。一方面可以隔絕正極與電解液的接觸，抑制電解液持續氧化，另一方面，可以防止正極元素溶出和保護材料結構的完整。現有的正極成膜添加劑多為開環聚合成膜，或者優先失電子氧化成膜，但是前者氧化電位與聚合物分解電位相近，后者在正極成膜時對負極表面起不到穩定作用，因此在高于4.5V的電池體系中難以適用。

發明內容

本公開的目的是提供一種鋰離子電池電解液以及鋰離子電池，該電解液在高壓下具有較好的穩定性。

為了實現上述目的，本公開第一方面：提供一種鋰離子電池電解液，該電解液含有鋰鹽、溶劑和第一添加劑，所述鋰鹽的濃度為0.1～1.5mol/L，以100重量份的所述溶劑為基準，所述第一添加劑的含量為0.1～10重量份，所述第一添加劑含有如式(I)所示的化合物：

其中，X為碳原子數為0，R與S間相連的單鍵，或為碳原子數1～3的亞鏈烷基；R為取代或未取代的含氮雜環官能團或者含氰官能團。

可選地，X為碳原子數為0，R與S間相連的單鍵，或為亞甲基；所述含氮雜環官能團為五元含氮雜環官能團或六元含氮雜環官能團；當所述含氮雜環官能團具有取代基時，所述取代基為鹵素、甲基或乙基。

可選地，X為碳原子數為0，R與S間相連的單鍵；所述含氮雜環官能團為吡啶基團、咪唑基團、吡唑基團或噻唑基團；當所述含氮雜環官能團具有取代基時，所述取代基為鹵素或甲基；所述含氰官能團為氰基取代的苯基。

可選地，所述第一添加劑含有如下化合物中的至少一種：

可選地，所述鋰鹽的濃度為0.8～1.2mol/L，以100重量份的所述溶劑為基準，所述第一添加劑的含量為0.1～5重量份。