[发明专利]锂离子电池用非水电解液及锂离子二次电池

权利要求书

1.一种锂离子电池用非水电解液，其特征在于，该电解液含有：

锂盐；

环状羧酸酯、环状碳酸酯或环状羧酸酯与环状碳酸酯的混合物；

如结构式(I)所示的氟醚：

R_f1-O-R_f2                    结构式(I)

式中R_f1是碳原子数为3～4的含氟烷基，R_f2是碳原子数为2～5的含氟烷基；

如结构式(II)所示的环状硫酸酯：

结构式(II)

式中n的值为0或1，R₁，R₂，R₃和R₄分别独立地表示氢原子或1～5个碳原子的烷基。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池用非水电解液，其特征在于，所述环状羧酸酯选自：γ-丁内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯、卤代γ-丁内酯、硝基γ-丁内酯、氰基γ-丁内酯、α-乙酰基-γ-丁内酯中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池用非水电解液，其特征在于，所述环状碳酸酯选自：碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯或卤代碳酸乙烯酯中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池用非水电解液，其特征在于，所述的氟醚在电解液中的质量百分比为10～50％。

5.如权利要求1所述的锂离子电池用非水电解液，其特征在于，所述环状硫酸酯在电解液中的质量百分比为0.01％～2％。

6.如权利要求1所述的锂离子电池用非水电解液，其特征在于，所述电解液还包含结构式如下式(III)的氟碳表面活性剂：

R_f3X(CH₂CH₂O)_n R₁或R_f3X(CHCH₃CH₂O)_n R₁    结构式

(III)

其中，R_f3是碳原子数为2～18的含氟烷基，X是氧(-O-)、硫(-S-)、氧化胺(-⁺NO^--)、酰胺(-CONH-)或磺酰胺(-SO₂N-)官能团，R₁是氢原子或者碳原子数为1～4的烷基，n＝1～25。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池用非水电解液，其特征在于，所述电解液还含有链状碳酸酯、链状羧酸酯或链状亚硫酸酯中的一种或几种。

8.根据权利要求7所述的锂离子电池用非水电解液，其特征在于，

所述链状碳酸酯选自：碳酸二甲酯，碳酸甲乙酯，碳酸二乙酯，碳酸甲基丙基酯，碳酸乙基丙基酯，碳酸二丙酯中的一种或多种；

所述链状羧酸酯选自：乙酸甲酯，乙酸乙酯，乙酸丙酯，丙酸甲酯，丙酸乙酯，丙酸丙酯，丁酸甲酯，丁酸乙酯中的一种或多种；

所述链状亚硫酸酯选自：亚硫酸二甲酯，亚硫酸二乙酯、亚硫酸甲乙酯中的一种或多种。

9.如权利要求1所述的锂离子电池非水电解液，其特征在于，所述锂盐选自：LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiBOB、LiODFB、LiN(SO₂CF₃)₂、LiN(SO₂C₂F₅)₂、LiN(SO₂F)₂中的一种或多种，所述锂盐在电解液中的浓度按锂离子计为0.6～2mol/L。

10.如权利要求1～9任意一项所述的锂离子电池用非水电解液，其特征在于，所述电解液还含有添加剂，所述添加剂选自：碳酸亚乙烯酯，亚硫酸乙烯酯，氟代碳酸乙烯酯，碳酸乙烯亚乙酯，1，3-丙烷磺内酯中的一种或多种，所述添加剂在电解液中的质量百分比为0.1～10％。

11.一种锂离子二次电池，其包括正极、负极以及电解液，其特征在于，所述电解液是权利要求1～10中任一项所述的锂离子电池用非水电解液。

12.根据权利要求11所述的锂离子二次电池，其特征在于：所述正极具有含过渡金属氧化物的锂盐活性物质，该锂盐包括LiCoO₂，LiMn₂O₄，LiNi_1-x-yCo_xMn_yO₂(0＜x＜1，0＜y＜1)，LiNi_1-xCo_xO₂(0＜x＜1)，LiFePO₄中的一种或几种；负极具有活性物质是石墨、含Si或Sn的合金材料或者钛酸锂。