[发明专利]电解液和锂离子二次电池及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子二次电池，其特征在于，包括正极、负极以及介于所述正极与所述负极之间的隔膜和电解液；

所述负极包括负极集流体和负极材料，所述负极材料包括负极活性材料，所述负极活性材料为能与锂离子进行插层反应的石墨类材料或者能与锂离子进行可逆合金化-去合金化的金属箔材；

所述正极包括正极集流体和正极材料，所述正极材料包括正极活性材料，所述正极活性材料包括自由可逆插层、脱插电解质锂盐阴离子的材料；

所述电解液包括溶剂和两种以上的电解质锂盐，其中，所述电解液中的阳离子为锂离子，阴离子为两种以上具有不同半径的离子；

所述阴离子半径范围为0.3～0.9nm；

所述电解质锂盐在电解液中的浓度为0.1-10mol/L，半径最小的阴离子所组成的锂盐占电解质锂盐的质量分数为0.1-50％。

2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述电解质锂盐在电解液中的浓度为0.5-4mol/L，半径最小的阴离子所组成的锂盐占电解质锂盐的质量分数为5-40％。

3.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述电解质锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂、高氯酸锂或三氟甲烷磺酸锂中的两种以上的组合。

4.根据权利要求3所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述电解质锂盐为六氟磷酸锂和四氟硼酸锂。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述溶剂包括有机溶剂和/或离子液体。

6.根据权利要求5所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述有机溶剂包括酯类、醚类、腈类或砜类中的一种或至少两种的组合。

7.根据权利要求5所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述有机溶剂包括碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、甲酸甲酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、乙酸甲酯、二甲氧甲烷、1,2-二甲氧丙烷、三乙二醇二甲醚、4-甲基-1,3-二氧环戊烷、二甲醚、亚硫酸乙烯酯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,3-二氧环戊烷、亚硫酸丙烯酯、二甲基砜、N,N-二甲基乙酰胺、氟代碳酸乙烯酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、乙酸乙酯、γ-丁内酯、亚硫酸二甲酯、亚硫酸二乙酯或冠醚(12-冠-4)中的一种或至少两种的组合。

8.根据权利要求5所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述离子液体包括1-乙基-3-甲基咪唑-双三氟甲基磺酰亚胺盐、1-丙基-3-甲基咪唑-六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑-六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑-四氟硼酸盐、1-丙基-3-甲基咪唑-四氟硼酸盐、1-丙基-3-甲基咪唑-双三氟甲基磺酰亚胺盐、1-丁基-1-甲基咪唑-六氟磷酸盐、1-丁基-1-甲基咪唑-四氟硼酸盐、1-丁基-1-甲基咪唑-双三氟甲基磺酰亚胺盐、N-丁基-N-甲基吡咯烷-双三氟甲基磺酰亚胺盐、N-甲,丁基哌啶-双三氟甲基磺酰亚胺盐、1-丁基-1-甲基吡咯烷-双三氟甲基磺酰亚胺盐、N-甲基-N-丙基吡咯烷-双三氟甲基磺酰亚胺盐或N-甲,丙基哌啶-双三氟甲基磺酰亚胺盐中的一种或至少两种的组合。

9.根据权利要求1-4任意一项所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述电解液还包括添加剂，所述添加剂在电解液中的质量分数为0.1-20％。

10.根据权利要求9所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述添加剂在电解液中的质量分数为2-10％。

11.根据权利要求9所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述添加剂包括酯类、砜类、醚类、腈类或者烯烃类中的一种或至少两种的组合。

12.根据权利要求9所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述添加剂包括碳酸亚乙烯酯、亚硫酸亚乙酯、亚硫酸丙烯酯、硫酸亚乙酯、环丁基砜、1,3-二氧环戊烷、乙腈或长链烯烃中的一种或至少两种的组合。