[发明专利]高电压非水系电解液及高电压非水系电解液二次电池

权利要求书

1.一种高电压非水系电解液二次电池的使用方法，其特征在于，包括：对所述高电压非水系电解液二次电池进行首次充电，并且控制首次充电时的充电截止电压至少为5.1V；对所述高电压非水系电解液二次电池进行后续充电，并且控制后续充电的充电截止电压为4.7～4.9V，放电截止电压为3.0～3.5V；

所述高电压非水系电解液二次电池包括正极、负极和高电压非水系电解液，其中，

所述正极具有能够可逆脱嵌锂离子的正极活性材料，所述负极具有能够可逆脱嵌锂离子的负极活性材料；所述负极活性材料选自人造石墨、Li₄Ti₅O₁₂或金属锂；

所述高电压非水系电解液的工作电压≥4.5V，包括锂盐、溶解所述锂盐的非水溶剂和添加剂，所述添加剂选自下述通式(Ⅰ)所示的化合物中的至少一种，

式中：R₁为F、C₁～C₃碳氢烷基、CF₃CH₂O-或(CF₃)₂CHO-，R₂为C₁～C₄全氟代烷基、CF₃CH₂O-或(CF₃)₂CHO-；其中所述添加剂在所述高电压非水系电解液中的质量百分含量为0.5～5%；

所述锂盐选自LiPF₆、LiBF₄、LiAsF₆、CF₃SO₃Li、Li[N(FSO₂)₂]、Li[N(CF₃SO₂)₂]、Li[N(C₂F₅SO₂)₂]、Li[C(C₂F₅SO₂)₃]中的一种或多种；所述锂盐在所述高电压非水系电解液中的摩尔浓度为0.3～3mol/L。

2.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，所述非水溶剂选自C₂～C₅环状碳酸酯和C₃～C₇链状碳酸酯的混合溶剂、羧酸酯、醚、砜、酮中的一种或多种；其中所述C₂～C₅环状碳酸酯选自碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯，所述C₃～C₇链状碳酸酯选自碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯或碳酸二乙酯；所述C₂～C₅环状碳酸酯和C₃～C₇链状碳酸酯的混合溶剂中的环状碳酸酯与链状碳酸酯的体积比1:9～9:1。

3.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，所述高电压非水系电解液进一步包括助剂，所述助剂选自成膜助剂、导电助剂、阻燃助剂、抗过充助剂、稳定助剂、多功能助剂中的一种或多种；其中，所述成膜助剂选自碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸亚乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、二甲基亚硫酸酯、二乙基亚硫酸酯、二甲亚砜中的一种或多种；所述助剂在所述高电压非水系电解液中的质量百分含量为0.01～5%。

4.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，所述高电压非水系电解液二次电池的正极活性材料选自层状锂锰基氧化物、经过掺杂的锂锰氧化物或经过表面修饰的锂锰氧化物的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，所述高电压非水系电解液二次电池的正极活性材料选自层状高电压富锂锰基正极材料、尖晶石状的镍锰酸锂或包覆有Al₂O₃、MgO或ZrO₂表面修饰层的LiNi_0.5Mn_1.5O₄。

6.根据权利要求1-5任一项所述的使用方法，其特征在于，控制所述首次充电时的电流密度为0.01～10mA/cm²。