[發(fā)明專利]一種鋰離子電池非水電解液及鋰離子電池

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010885898.0
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112038697A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設計）人: 郭營軍;鈕博翔;呂亮;申海鵬;孫春勝
• 申請（專利權）人: 香河昆侖化學制品有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明提供一種鋰離子電池非水電解液及鋰離子電池，所述鋰離子電池非水電解液包括溶劑、鋰鹽和添加劑，所述添加劑包括結構式(1)所示的化合物。本發(fā)明中通過引入結構(1)的化合物作為電解液添加劑，能夠有效的改善電解液的循環(huán)和高溫性能，延長鋰電池的壽命。

技術領域

本發(fā)明屬于鋰離子電池領域，涉及一種鋰離子電池非水電解液及鋰離子電池。

背景技術

近年來，在市場和政策的雙重推動下，新能源行業(yè)得到了快速的發(fā)展。鋰離子電池作為新能源領域的一個重要方向，它相比較于傳統(tǒng)的二次充電技術具有能量密度高、循環(huán)壽命長以及環(huán)保無污染等明顯的優(yōu)勢，已經在動力汽車、儲能、數(shù)碼產品等領域占有絕對主導的作用。然而，隨著鋰離子電池技術在各個生活領域的普及，人們已經不滿足其現(xiàn)有的性能，特別是對它的使用壽命和使用溫度提出了更高的要求。

電解液作為鋰電池四大主要材料之一，其主要包括鋰鹽、溶劑和添加劑三個組分。這三大組分的不同就直接決定了電解液的性能，進而影響著鋰離子電池的性能。其中添加劑具有用量小、見效快等特點，能夠很好的改善鋰離子電池的性能，因此，開發(fā)新型的添加劑及其相關的電解液成為改善鋰電池性能的有效途徑。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種鋰離子電池非水電解液及鋰離子電池。本發(fā)明的鋰離子電池非水電解液能夠提高鋰離子電池的性能，延長鋰離子電池的使用壽命。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一方面，本發(fā)明提供一種鋰離子電池非水電解液，所述鋰離子電池非水電解液包括溶劑、鋰鹽和添加劑，所述添加劑包括結構式(1)所示的化合物：

其中，R基為C1-C4(例如C1、C2、C3或C4)的烷基、全氟化或部分氟化的C1-C4的烷基、鹵素原子或氰基中的任意一種。

在本發(fā)明中，結構式(1)的化合物為磷酸酯類化合物，其使得形成的SEI膜的高溫性能能夠得到提高，其次雙鍵的結構可以在電化學過程中進行開環(huán)反應形成SEI膜，能夠很好的保護正負極，而且五元環(huán)的結構能夠進行開環(huán)反應對長循環(huán)后產生的氧、氫氟酸等有一定的吸收作用，最后，通過鋰鹽、溶劑和添加劑的搭配進而達到提高性能和延長壽命的作用。

優(yōu)選地，所述結構式(1)所示的化合物為選自以下化合物A-D中的一種或至少兩種的組合：

化合物A，化合物B，

化合物C，化合物D。

優(yōu)選地，以所述鋰離子電池非水電解液的總質量為100％計，所述結構式(1)所示的化合物的添加量為0.001％-8％，例如0.001％、0.005％、0.008％、0.01％、0.05％、0.08％、0.1％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％或8％。

優(yōu)選地，所述溶劑為碳酸酯、羧酸酯和磷酸酯類溶劑中的任意一種或至少兩種的組合。

優(yōu)選地，所述碳酸酯類溶劑選自碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸乙丙酯、碳酸二丁酯、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)中的一種或至少兩種的組合。

優(yōu)選地，所述羧酸酯類溶劑選自戊酸乙酯、戊酸丙酯、戊酸丁酯、丁酸乙酯(EB)、丁酸丙酯、丁酸丁酯、丙酸乙酯(EP)、丙酸丙酯(PP)、丙酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯(EA)、乙酸丙酯、乙酸丁酯中的一種或至少兩種的組合。

優(yōu)選地，所述磷酸酯類溶劑選自磷酸三甲基酯、磷酸三乙基酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯、磷酸三丙基酯、磷酸三異丙基酯、磷酸三丁基酯、磷酸三己基酯、磷酸三苯基酯、磷酸三甲苯基酯、磷酸甲基亞乙基酯或磷酸乙基亞乙基酯中的一種或至少兩種的組合。