[发明专利]电解液及锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池领域，尤其涉及一种电解液及锂离子电池。

背景技术

在飞速发展的信息时代中，对手机、笔记本、相机等电子产品的需求逐年增加。锂离子电池作为电子产品的工作电源，具有能量密度高、无记忆效应、工作电压高等特点，正逐步取代传统的Ni-Cd、MH-Ni电池。然而随着电子产品市场需求的扩大及动力、储能设备的发展，人们对锂离子电池的要求不断提高，开发具有高能量密度和满足快速充放电的锂离子电池成为当务之急。目前，有效的方法是提高电极材料的电压、压实密度和选择合适的电解液。

目前，锂离子电池广泛应用的电解液包括以六氟磷酸锂为导电锂盐和以环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物溶剂，然而上述电解液仍存在诸多的不足，特别的是在高电压下，锂离子电池的性能较差，例如高温循环性能差、高温存储性能差以及倍率性能差。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电解液及锂离子电池，所述电解液应用到锂离子电池中后，使得锂离子电池在高温时具有较低的产气量、较高的高低温容量保持率和倍率性能。

为了达到上述目的，在本发明的一方面，本发明提供了一种电解液，其包括：锂盐；有机溶剂；以及添加剂。所述添加剂包括：环状硫酸酯；氟碳表面活性剂；以及氟代磷酸盐。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种锂离子电池，其包括根据本发明一方面所述的电解液。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明的电解液包括环状硫酸酯、氟碳表面活性剂以及氟代磷酸盐，当应用到锂离子电池中后，三者协同作用能使得锂离子电池在高温时具有较低的产气量、较高的高低温容量保持率和倍率性能。

具体实施方式

下面详细说明根据本发明的电解液及锂离子电池。

首先说明根据本发明第一方面的电解液。

根据本发明第一方面的电解液包括：锂盐；有机溶剂；以及添加剂。所述添加剂包括：环状硫酸酯；氟碳表面活性剂；以及氟代磷酸盐。

在根据本发明第一方面所述的电解液中，通过使用环状硫酸酯形成的无机盐为主的成膜成份，具有较好的高温稳定性，从而降低产气；使用氟代磷酸盐可以进一步修饰环状硫酸酯的成膜状态，降低阻抗；而氟碳表面活性剂可以降低表面张力，改善浸润性能，从而改善动力学性能。通过以上三种物质的协同作用，使得锂离子电池在高温时具有较低的产气量、较高的高低温容量保持率和倍率性能。

在根据本发明第一方面所述的电解液中，所述环状硫酸酯选自式I结构的化合物中的一种或几种；R₃、R₄各自独立地选自H、F、Cl、Br、碳原子数为1～10的饱和烃基、碳原子数为1～10的不饱和烃基中的一种，饱和烃基、不饱和烃基中的H可部分或全部被F、Cl、Br、硝基、氰基、羧基、硫酸基中的一种或几种取代。不饱和烃基可为烯烃基、炔烃基。

在根据本发明第一方面所述的电解液中，优选地，R₃、R₄各自独立地选自H、F、Cl、Br、碳原子数为1～10的烷烃基、碳原子数为1～10的烯烃基、碳原子数为1～10的炔烃基中的一种，烷烃基、烯烃基、炔烃基中的H可部分或全部被F、Cl、Br、硝基、氰基、羧基、硫酸基中的一 种或几种取代。

在根据本发明第一方面所述的电解液中，所述环状硫酸酯选自下述化合物中的一种或几种；

在根据本发明第一方面所述的电解液中，所述氟碳表面活性剂选自下述式Ⅱ所示的化合物中的一种或几种；其中，x为1～30内的整数，y为1～30内的整数。

C₂F₅(CF₂CF₂)_xCH₂CH₂O(CH₂CH₂O)_yH 式Ⅱ

在根据本发明第一方面所述的电解液中，优选地，x为2～20内的整数。

在根据本发明第一方面所述的电解液中，优选地，y为2～20内的整数。