[發明專利]一種電解液及包括該電解液的電池

在審

• 申請號: 202210869234.4
• 申請日: 2022-07-21
• 公開（公告）號: CN115189025A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 儲霖;劉建明
• 申請（專利權）人: 珠海冠宇動力電池有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;謝怡婷

本發明提供了一種電解液及包括該電解液的電池。所述電解液中的含有苯環的硝酸酯類化合物，該添加劑中由于含有吸電子能力強的硝酸酯基，更難失去電子，氧化穩定性強、更耐高壓。同時，硝酸酯基中N、O原子還含有孤對電子，有利于加快鋰離子傳輸，從而降低鋰離子電池阻抗增強動力學性能。當所述電解液用于電池時，能夠提高高電壓電池的高溫穩定性、循環性能和低溫性能。

技術領域

本發明涉及一種電解液及包括該電解液的電池，屬于鋰離子電池技術領域，具體屬于鋰離子電池電解液開發領域。

背景技術

近年來，隨著電動汽車行業和儲能領域的發展，鋰離子電池的研究和應用愈發引人關注。特別是高能量密度的鋰離子電池一直是研究的重中之重。一般而言，為提升能量密度通常采用提升電池工作電壓、增大正負極主材的壓實密度的方式。但是，增大主材的壓實密度會影響到電池保液量和電解液浸潤情況，而提升電池工作電壓需要耐高壓和更加穩定的電解液與之匹配。

目前業內使用最多的電解液是由鋰鹽(主要是六氟磷酸鋰)溶于有機碳酸酯(碳酸乙烯酯等)形成。這類電解液基本滿足充放電需求，但是也存在些許不足。例如六氟磷酸鋰熱穩定性較差，高溫高壓下容易分解，與電解液、正負極會發生多種副反應，影響電池循環穩定性和安全性能。同時，電解液所使用的溶劑也存在類似問題。因此，開發耐高壓(4.45V以上)的電解液體系一直是鋰離子電池研究的重要課題。

發明內容

為了改善現有技術的不足，本發明的目的是提供一種電解液及包括該電解液的電池。所述電解液的第一添加劑選自含有苯環的硝酸酯類化合物，所述第一添加劑的引入可以使得電解液在高電壓(如4.55～5.0V)下的氧化穩定性得到提高，可在提升電池能量密度的同時改善包括電池的高溫存儲性能、常溫循環性能和厚度變化率、低溫性能。

本發明目的是通過如下技術方案實現的：

一種電解液，所述電解液包括電解質鹽、有機溶劑和第一添加劑，所述第一添加劑包括含有苯環的硝酸酯類化合物。

根據本發明的實施方式，所述含有苯環的硝酸酯類化合物包括苯環和硝酸酯基團，且所述苯環和硝酸酯基團直接相連或通過亞烷基相連。

根據本發明的實施方式，所述含有苯環的硝酸酯類化合物選自式1所示的化合物中的至少一種：

式1中，n為0～4之間的整數；m1為0～5之間的整數；R為鹵素、-CN、-NR₁R₂、羥基、羧基、醛基、取代或未取代的烷基，若有取代，取代基為烷基或鹵素，R₁、R₂相同或不同，彼此獨立地選自烷基。

根據本發明的實施方式，n為0、1、2、3或4；m1為0、1、2、3、4或5；R為鹵素、-CN、-NR₁R₂、羥基、羧基、醛基、取代或未取代的C_1-6烷基，若有取代，取代基為C_1-6烷基或鹵素，R₁、R₂相同或不同，彼此獨立地選自C_1-6烷基。

根據本發明的實施方式，所述含有苯環的硝酸酯類化合物選自化合物A～化合物D中的至少一種：

根據本發明的實施方式，所述含有苯環的硝酸酯類化合物的質量占電解液總質量的3wt％～15wt％，例如3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％或15wt％。