[发明专利]一种锂离子电池的电解液

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池电解液。

背景技术

锂离子电池以其工作电压高，比能量高、安全性能好、无记忆效应、自放电小、循环寿命长、环境友好等优点已广泛应用于便携式手机，笔记本电脑和电动汽车中。电解液是锂离子电池必需的关键材料，对电池性能有重要影响。随着锂离子电池应用领域的不断拓宽，对电池的循环性能、倍率性能、高温适应性能等提出了更高的要求，也对电解液的综合性能提出了更高的要求。

目前市场上所用电解液，其溶剂多为碳酸酯的混合物，电解质则主要为六氟磷酸锂（LiPF₆）。但LiPF₆热稳定性较差，易水解，影响了电池的高温性能及循环性能。因此，新型电解液体系的开发是电池领域的一个研究重点。

双草酸硼酸锂(LiBOB)和二氟草酸硼酸锂(LiODFB)因其独特的性能成为目前研究的热点，如热稳定性好，与电极材料的相容性好，等。然而， LiBOB和LODFB溶于碳酸酯类溶剂所组建的电解液体系，组装电池后，电池内阻明显高于使用LiPF₆基电解液的电池，影响了电池的综合性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电池的电解液。

本发明是一种锂离子电池的电解液，由锂盐和有机溶剂组成，其中锂盐为双草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiODFB)中一种或两种的混合物，有机溶剂由A、B和C三类组分组成，A为环丁砜；B为线性碳酸酯类化合物，或线性亚硫酸酯类化合物，或它们的混合物，C为环状碳酸酯类化合物；所述电解质锂盐的摩尔浓度为0.4 ~ 1.5 mol/L；所述环丁砜SL，在电解液中所占的体积百分数为11 % ~ 70 %；所述线性碳酸酯类化合物为碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸甲乙酯（EMC）中的一种或几种的混合物，其在电解液中所占的体积百分数为0 % ~ 70 %；所述线性亚硫酸酯类化合物为亚硫酸二甲酯（DMS）、亚硫酸二乙酯（DES）中的一种或两种混合物，其在电解液中所占的体积百分数为0 % ~ 70 %。

 本发明所述电解液体系，解决了采用LiBOB和（或）LiODFB为电解质的锂离子电池阻抗较大和抗氧化能力低的问题，并且仍然保持了LiBOB和LiODFB热稳定性好这一特点，提高了LiBOB、LiODFB产品及锂离子电池的市场竞争力，有重大的应用价值。

附图说明

图1 为实施案例1和比较例1的室温负极首次循环后的阻抗对比图；

图2 为实施案例2,3和比较例1的电解液抗氧化电位曲线；

图3 为实施案例4和比较例1的电解液组装LiFePO₄电池后的高温（60℃）循环图。

 具体实施方式

本发明是一种锂离子电池的电解液，由锂盐和有机溶剂组成，其中锂盐为双草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiODFB)中一种或两种的混合物，有机溶剂由A、B和C三类组分组成，A为环丁砜；B为线性碳酸酯类化合物，或线性亚硫酸酯类化合物，或它们的混合物，C为环状碳酸酯类化合物；所述电解质锂盐的摩尔浓度为0.4 ~ 1.5 mol/L；所述环丁砜SL，在电解液中所占的体积百分数为11 % ~ 70 %；所述线性碳酸酯类化合物为碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸甲乙酯（EMC）中的一种或几种的混合物，其在电解液中所占的体积百分数为0 % ~ 70 %；所述线性亚硫酸酯类化合物为亚硫酸二甲酯（DMS）、亚硫酸二乙酯（DES）中的一种或两种混合物，其在电解液中所占的体积百分数为0 % ~ 70 %。

根据以上所述一种锂离子电池的电解液，线性碳酸酯和线性亚硫酸酯在电解液中各自所占体积百分数的加和为30 % ~ 70 %。

根据以上所述一种锂离子电池的电解液，所述环状羧酸酯类化合物为：γ-丁内酯、γ-戊内酯中的一种或两种混合物，其在电解液中所占的体积百分数为0 % ~ 50 %。

实施例1：在充满氩气的手套箱中，分别量取1 mL SL、1 mL DMS，充分混合均匀后，加入0.2713 g 的电解质锂盐LiBOB，搅拌至锂盐完全溶解，配比为：0.7 mol/L LiBOB-SL/DMS。