[发明专利]非水电解液及二次电池

说明书

本发明提供一种非水电解液及二次电池。所述非水电解液包括电解质盐、非水有机溶剂以及添加剂。所述添加剂包括二氟双草酸磷酸锂、环状硫酸酯以及氟代碳酸乙烯酯。本发明的非水电解液能够显著提高二次电池的常温循环性能、高温循环性能、高温存储寿命，并改善二次电池的高温存储胀气。

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种非水电解液及二次电池。

背景技术

锂离子电池以其高电压、高比能量、循环寿命长等优点在化学电源领域占有重要地位，目前，锂离子电池主要作为便携式电源在电子产品领域应用广泛。随着新能源汽车、风能太阳能储能、智能电网能量储存与转换等领域巨大的应用市场逐步明朗化，动力锂离子电池受到了空前的关注，对锂离子电池的要求也越来越高。目前商业化的锂离子电池的负极材料主要为碳材料，应用最为广泛的是石墨，其理论比容量为372mAh/g，但已渐渐不能满足锂离子电池更高能量密度的要求。

由于锡和硅拥有较高的理论比容量(分别可达994mAh/g，4200mAh/g)，同时含量也极为丰富，因此锡基材料和硅基材料已成为替代石墨类碳材料最理想的候选材料。然而，由于锡基材料和硅基材料在嵌、脱锂过程中存在严重的体积效应，循环过程中材料结构不断坍塌，与电解液之间的负极界面不断被破坏，导致其具有低的首次库伦效率和差的循环性能，限制了其实际应用。锂离子电池在首次循环过程中，电解液在负极表面还原分解形成SEI膜，SEI膜可对负极材料产生保护作用，防止负极材料的进一步坍塌，抑制电解液的进一步分解。但是，实际应用中现有的电解液体系无法在锡基材料和硅基材料表面形成致密的SEI膜，导致电解液不断分解，SEI膜不断增厚，尤其是SEI膜中无机盐成分不断增加，对锂离子传输起到阻碍作用，导致电池电阻增大、循环寿命下降。

针对这些问题，研究者们采用一系列方法对电极表面膜进行改性，目前，对电极表面膜的改性主要是通过对负极材料的改性和对电解液的改性实现的。其中，对负极材料的改性包覆、机械研磨、表面成膜等方法工艺复杂，重复性低，成本较高。对电解液的改性包括采用合适的添加剂改善电解液的组分，操作简单且作用明显，是目前广泛使用的改善方法。

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非水电解液及二次电池，其能够显著提高二次电池的常温循环性能、高温循环性能、高温存储寿命，并改善二次电池的高温存储胀气。

为了达到上述目的，在本发明的一方面，本发明提供了一种非水电解液，其包括电解质盐、非水有机溶剂以及添加剂。所述添加剂包括二氟双草酸磷酸锂、环状硫酸酯以及氟代碳酸乙烯酯。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种二次电池，其包括根据本发明第一方面所述的非水电解液。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明的非水电解液能够显著提高二次电池的常温循环性能、高温循环性能、高温存储寿命，并改善二次电池的高温存储胀气。

具体实施方式

下面详细说明本发明的非水电解液及二次电池。

首先说明根据本发明第一方面的非水电解液，其包括电解质盐、非水有机溶剂以及添加剂。所述添加剂包括二氟双草酸磷酸锂、环状硫酸酯以及氟代碳酸乙烯酯。