[发明专利]一种非水锂离子电池电解液及锂离子电池

权利要求书

1.一种非水锂离子电池电解液，其特征在于，包括电解质盐、非水有机溶剂和功能添加剂，所述功能添加剂为低阻抗添加剂和负极成膜添加剂。

2.根据权利要求1所述的非水锂离子电池电解液，其特征在于，所述低阻抗功能添加剂为氟代磺酸酯中的一种或多种同系化合物的组合；所述的负极成膜添加剂为碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、硫酸乙烯酯或甲烷二磺酸亚甲酯中的一种。

3.根据权利要求2所述的非水锂离子电池电解液，其特征在于，所述的氟代磺酸酯是三氟甲烷磺酸甲酯、三氟甲烷磺酸三氟甲酯、三氟甲烷磺酸乙酯、2,2-二氟乙基三氟甲烷磺酸酯、2,2,2-三氟乙基三氟甲烷磺酸酯、1-环状己烯三氟甲烷磺酸、1,2-二甲基-1-丙烯基三氟甲烷磺酸酯、3,6-二氢-2H-硫代吡喃-4-三氟甲烷磺酸酯中的一种。

4.根据权利要求1所述的非水锂离子电池电解液，其特征在于，低阻抗功能添加剂在所述非水锂离子电池电解液中的摩尔浓度为0.1％～5％；负极成膜添加剂在所述非水锂离子电池电解液中的摩尔浓度为0.1％～5％。

5.根据权利要求1所述的非水锂离子电池电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、γ-丁内酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯)、乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯或丙酸丁酯中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的非水锂离子电池电解液，其特征在于，所述电解质盐为LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiBOB、LiDFOB、LiFAP、LiAsF₆、LiSbF₆、LiCF₃S0₃、LiN(SO₂CF₃)₂、LiN(SO₂C₂F₅)₂、LiN(SO₂CF₃)₂、LiN(SO₂C₄F₉)₂、LiC(SO₂CF₃)₃、LiPF₃(C₃F₇)₃、LiB(CF₃)₄、LiBF₃(C₂F₅)、LiPO₂F₂、LiDMSI，LiTESI、LiHPSI或LiPF₄C₂O₄中的至少一种。

7.一种锂离子电池，包括正极、负极、隔膜以及电解液，其特征在于，所述电解液为权利要求1至6中任一权利要求所述的非水锂离子电池电解液。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极选自人造石墨、天然石墨、Si负极或合金、Sn负极或合金、金属锂负极或合金、金属氧化物MO_x、金属氮化物、Li_xM_yO_z或Li₄Ti_5-xM_xO₁₂中的至少一种；其中所述金属氧化物MO_x中的M为：Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge或Sn，x为氧原子的个数；所述Li_xM_yO_z中的M为：Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge或Sn，x、y、z的取值满足构成化学分子式的要求；Li₄Ti_5-xM_xO₁₂中的M为Mg、Al、Ba、Sr或Ta，0≤x≤1。

9.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极选自以下组份中的至少一种：Li_4-xM_xTi₅O₁₂，其中M为Mg、Al、Ba、Sr或Ta，0≤x≤1；MnO₂；V₂O₅、LiV₃O₈、LiMC1_xMC2_1-xPO₄，其中MC1或MC2为Fe、Mn、Ni、Co、Cr或Ti，0≤x≤1；Li₃V_2-xM_x(PO₄)₃，其中M为Cr、Co、Fe、Mg、Y、Ti、Nb或Ce，0≤x≤1；LiVPO₄F；LiMC1_xMC2_1-xO₂，其中MC1或MC2为Fe、Mn、Ni、Co、Cr、Ti、Mg或Al，0≤x≤1；LiMC1_xMC2_yMC3_1-x-yO₂，其中MC1、MC2或MC3为Fe、Mn、Ni、Co、Cr、Ti、Mg或Al，0≤x≤1，0≤y≤1；LiMn_2-yX_yO₄，其中X为Cr、Al或Fe，0≤y≤1；LiNi_0.5-yX_yMn_1.5O₄，其中X为Fe、Cr、Zn、Al、Mg、Ga、V或Cu，0≤y<0.5；LiMC1_yMC2_zMC3_1-y-zO₂，其中MC1、MC2或MC3为Mn、Ni、Co、Cr、Fe或它们的混合物，x＝0.3～0.5，y≤0.5，z≤0.5；xLi₂MnO₃·(1-x)LiMC1_yMC2_zMC3_1-y-zO₂，其中MC1、MC2或MC3为Mn、Ni、Co、Cr、Fe或它们的混合物，x＝0.3～0.5，y≤0.5，z≤0.5；Li₂MSiO₄，其中M为Mn、Fe或Co；Li₂MSO₄，其中M为Mn、Fe或Co；LiMSO₄F，其中M为Fe、Mn或Co；Li_2-x(Fe_1-yMn_y)P₂O₇，其中0≤x≤2，0≤y≤1；LiMn₂O₄；LiFePO₄；LiCoO₂；LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂；LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂；LiNi_0.5Mn_0.3Co_0.2O₂；LiNi_0.4Mn_0.4Co_0.2O₂；LiNi_0.5Mn_1.5O₄；xLi₂MnO₃·(1-x)LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂，其中，0≤x≤1；或LiCoPO₄；以上所述的正极材料中，其中：LiCoO₂；LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂；LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂；LiNi_0.5Mn_0.3Co_0.2O₂；LiNi_0.4Mn_0.4Co_0.2O₂；LiNi_0.5Mn_1.5O₄；LiCoPO₄及xLi₂MnO₃·(1-x)LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂，0≤x≤1。