[发明专利]一种锂二次电池用电解液和包括该电解液的锂二次电池

说明书

本发明提供一种锂二次电池用电解液和包括该电解液的锂二次电池，所述锂二次电池用电解质中包括有机溶剂、锂盐和至少一种具有式(I)所示结构式的添加剂，其中，式(I)所示的添加剂能够在锂二次电池第一次充电时在正负极表面形成含锂的—PF₂型化合物，该化合物具有强稳定性和高锂离子的特性，能够显著提高电池低温充电和高温性能。同时，本发明提出的式(I)所示的添加剂中具有合理的F元素含量，可以显著抑制电极表面LiF的形成，降低了界面阻抗，提高锂离子的充放电可逆性。

技术领域

本发明属于锂二次电池技术领域，具体涉及一种锂二次电池用电解液及包括该电解液的锂二次电池。

背景技术

当前，具有循环性能好、能量密度高的锂二次电池已经广泛应用在了生活中的各个领域，例如：手机、笔记本电脑、电动汽车、人工智能等等。同时，锂二次电池已经应用到气垫船、大型储能等户外设备中。

一般而言，锂二次电池通过使用能够可逆地嵌入和脱嵌锂离子的材料作为正极活性物质和负极活性物质并在正极和负极之间填充电解质而制造。正极活性物质大多数为含锂的过渡金属氧化物，负极活性物质普遍为石墨或者硅基化合物，同时使用锂盐溶解在有机溶剂中作为电解液。

但是，目前使用的电解液存在高温循环性能差、低温充电易析锂等问题，大大缩短了锂二次电池的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的锂二次电池低温充电性能和高温性能难以兼顾的问题，提供一种可以拓宽锂二次电池使用温度的电解液及包括该电解液的锂二次电池，该电解液能够同时提高锂二次电池的充电性能(特别是低温充电性能)，同时保证所述锂二次电池具有较好的高温性能(如显著提高的高温循环性能等)。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种锂二次电池用电解液，其包括有机溶剂、锂盐和至少一种具有式(I)所示结构式的添加剂；

其中，R₁、R₂、R₃相同或不同，彼此独立地选自不存在、取代或未取代的C_1-20烷烃、或*-(CH₂CH₂)_n1-O-(CH₂CH₂)_n2-**，其中，*一端与-O-连接，**一端与-R₄-连接，n1为1-5之间的整数，n2为0-5之间的整数；所述取代的取代基可以为一个或多个，彼此独立地选自氟、苯基、腈基；

R₄选自N、C-H、Si-H、B、P中的一种。

优选地，R₁、R₂、R₃相同或不同，彼此独立地选自不存在、C_1-12烷烃、或*-(CH₂CH₂)_n1-O-(CH₂CH₂)_n2-**，其中，*一端与-O-连接，**一端与-R₄-连接，n1为1-5之间的整数，n2为0-5之间的整数。

优选地，所述添加剂的结构式如式(II)所示：

其中，R₄的定义如上所述。

示例性地，所述的添加剂结构式如式(III)所示：