[发明专利]一种非水电解液及其锂离子电池

说明书

本发明公开了一种非水电解液，包含锂盐、有机溶剂和添加剂，按在非水电解液中的质量百分含量，所述添加剂组成为：腈类添加剂0.2‑2％，功能添加剂5～15％。本发明还提供含有该非水电解液的锂离子电池。本发明的锂离子电池通过优化配方，含有三种锂盐组成的混合锂盐和独特的组合添加剂，提高了电解液的热稳定性，明显改善了电解液的高温存储和高温循环性能，在低温和常温环境下可有效防止电解质在阴极表面的氧化和电解液的分解，提高锂离子电池的低温性能和循环寿命。

技术领域

本发明涉及电池领域，具体涉及一种非水电解液及其锂离子电池。

背景技术

近几年，锂离子电池的发展受到广泛关注，其在手机数码领域、电动汽车、电动自行车、电动工具、储能等方面发展迅猛。锂离子电池与其他电池相比，具有质量轻、体积小、能量密度高、循环寿命长等优点，目前，智能手机、平板电脑等数码产品对能量密度的要求越来越高，使得商用的锂离子电池难以满足要求，用高能量密度的材料做电池的正极，是提升锂离子电池能量密度最有效的途径。

一元锂电池离子正极材料中，钴酸锂是最先被商品化和大规模应用的正极材料，通过改进工艺，可以将钴酸锂电池的工作电压提高到4.4V以上。随着工作电压的提高，钴酸锂的比容量逐渐提高，但循环性能反而下降了。

另一方面，由于锂离子电池阴极采用的是高电势的阴极活性材料，阳极采用的是低电势的阳极活性材料，所以电解质的电位窗比活性材料的电位窗窄。电解液暴露在阴极和阳极电极表面，容易分解。同时，锂离子电池在电动汽车或者电力存储设备中使用时，容易暴露在高温环境中。此外，电池的温度也会由于瞬时充电和电流的变化而升高。因此，在高温环境下，电池的使用寿命会降低，可存储的能量也会减少。另一方面，锂离子电池的主盐LiPF₆在高温或痕量水的作用下容易分解产生HF，破坏SEI膜和腐蚀电极材料，释放过渡金属离子，进一步促进电解液的分解，形成恶性循环，造成锂离子电池性能的恶化。

发明内容

本发明的目的是针对以上背景技术存在的不足，提供一种非水电解液及其锂离子电池。本发明的锂离子电池通过优化配方，含有三种锂盐组成的混合锂盐和独特的组合添加剂，提高了电解液的热稳定性，明显改善了电解液的高温存储和高温循环性能，在低温和常温环境下可有效防止电解质在阴极表面的氧化和电解液的分解，提高锂离子电池的低温性能和循环寿命。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种非水电解液，包含锂盐、有机溶剂和添加剂，按在非水电解液中的质量百分含量，所述添加剂组成为：

腈类添加剂 0.2-2％

功能添加剂 5～15％

作为本发明的优选实施方式，所述腈类添加剂结构式如下所示：

其中，R₂表示10个碳原子以内的烷烃、烯烃、炔烃、烷氧基、环状烷烃或者它们的氟代物，n取自0、1或2。

所述腈类添加剂更优选乙腈、丙腈、1,3-丙二腈、丁腈、1,4-丁二腈、戊腈、1,5-戊二腈、2-乙烯-1,4-戊二腈、己腈、1,6-己二腈、1,6-己二腈二甲醚、1,7-庚腈、辛腈、1,8-辛二腈、丙烯腈、2-丁烯腈、2-戊烯腈、环丙烷腈、2-甲基-环丙烷腈、2-乙基环丙烷腈、氟代环丙烷腈、环丁烷腈、1,3,6-三己腈中的一种或多种。