[发明专利]一种适用于高镍正极材料和硅碳负极材料的锂离子电池电解液及其制备方法

权利要求书

1.一种适用于高镍正极材料和硅碳负极材料的锂离子电池电解液，由有机溶剂、锂盐和添加剂组成，其特征在于：所述有机溶剂由碳酸脂类溶剂组成，占电解液总质量的70%~88%，锂盐由六氟磷酸锂LiPF₆与二氟草酸硼酸锂LiDFOB组成，占电解液总质量的11%~14%，添加剂由N,N'-硫酰二咪唑SDI、氟代碳酸乙烯脂FEC和三(三甲基硅烷)亚磷酸酯TMSPi组成，占电解液总质量的1%~16%。

2.根据权利要求1所述的适用于高镍正极材料和硅碳负极材料的锂离子电池电解液，其特征在于：所述有机溶剂为碳酸乙烯酯EC、碳酸甲乙酯EMC和碳酸二甲酯DMC的混合物，该有机溶剂中碳酸乙烯酯EC、碳酸甲乙酯EMC和碳酸二甲酯DMC的质量比为3:3:4。

3.根据权利要求1所述的适用于高镍正极材料和硅碳负极材料的锂离子电池电解液，其特征在于：所述锂盐为六氟磷酸锂LiPF₆与二氟草酸硼酸锂LiDFOB的混合物，其中LiPF₆占电解液总质量的10.9%~13%，LiDFOB占电解液总质量的0.1%~1%。

4.根据权利要求1所述的适用于高镍正极材料和硅碳负极材料的锂离子电池电解液，其特征在于：所述锂盐为六氟磷酸锂LiPF₆与二氟草酸硼酸锂LiDFOB的混合物，其中LiPF₆占电解液总质量的12.5%，LiDFOB占电解液总质量的0.5%。

5.根据权利要求1所述的适用于高镍正极材料和硅碳负极材料的锂离子电池电解液，其特征在于：所述添加剂由N,N'-硫酰二咪唑SDI、氟代碳酸乙烯脂FEC和三(三甲基硅烷)亚磷酸酯TMSPi组成，其中N,N'-硫酰二咪唑SDI占电解液总质量的0.25%~3%，氟代碳酸乙烯脂FEC占电解液总质量的0.5%~10%，三(三甲基硅烷)亚磷酸酯TMSPi占电解液总质量的0.25%~3%，通过以上三种添加剂的共同作用，有效改善锂离子电池正极和负极表面成膜的稳定性，大大提高了以高镍材料为正极和硅碳材料为负极的锂离子电池的循环稳定性和高温存储性能。

6.根据权利要求1所述的适用于高镍正极材料和硅碳负极材料的锂离子电池电解液，其特征在于：所述锂离子电池的正极材料包含镍酸锂、镍锰酸锂、镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的适用于高镍正极材料和硅碳负极材料的锂离子电池电解液，其特征在于：所述锂离子电池的负极材料中硅的质量百分含量为1%~20%，碳类活性物质的质量百分含量为80%~99%。

8.一种权利要求1~7中任意一项所述的适用于高镍正极材料和硅碳负极材料的锂离子电池电解液的制备方法，其特征在于具体步骤为：在充满氩气的手套箱中，将碳酸乙烯酯EC、碳酸甲乙酯EMC和碳酸二甲酯DMC按照质量比3:3:4进行混合形成有机溶剂，首先向反应容器中加入电解液总质量70%~88%的有机溶剂，然后加入电解液总质量0.25%~3%的N,N'-硫酰二咪唑SDI、电解液总质量0.5%~10%的氟代碳酸乙烯酯FEC和电解液总质量0.25%~3%的三(三甲基硅烷)亚磷酸酯TMSPi，最后加入电解液总质量10.9%~13%的六氟磷酸锂LiPF₆和电解液总质量0.1%~1%的二氟草酸硼酸锂LiDFOB，充分搅拌混合均匀得到适用于高镍正极材料和硅碳负极材料的锂离子电池电解液。