[发明专利]一种锂离子电池非水电解液和锂离子电池

说明书

本发明提供一种锂离子电池非水电解液和锂离子电池，所述锂离子电池非水电解液中包括结构如下式I所示的化合物添加剂，所述添加剂可以使得锂离子电池45℃循环200次容量保持率在73％以上，60℃高温储存30天，容量保持率在72％以上，容量恢复率在74％以上，厚膨胀率在30％以下，解决了目前锂离子电池非水电解液的循环的容量衰减过快及高温严重气胀的问题。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，涉及一种锂离子电池非水电解液和锂离子电池。

背景技术

随着新能源汽车、动力储能及高性能数码产品的发展，人们对电池的性能及适用范围有了更易高的要求，这就需要开发能满足需求日益增长的锂离子电池。对于提高电池的循环寿命和温度适用性显得尤其重要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种锂离子电池非水电解液和锂离子电池。所述锂离子电池非水电解液可以解决目前锂离子电池非水电解液的循环的容量衰减过快及高温严重气胀的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种锂离子电池非水电解液，所述锂离子电池非水电解液中包括结构如下式I所示的化合物添加剂：

其中R为腈基、腈基取代的C1-C4(例如C1、C2、C3或C4)烃基。

在本发明中，使用上述化合物作为添加剂使用，其中氰基的存在，在正极上有着良好的稳定性，耐氧化性强，并且氰基具有好的配位能力，可以和电极表面的活性位点进行结合，减少电解液的氧化分解，因此能有效的提升锂离子电池的循环性能以及高温存储性能。

优选地，所述化合物添加剂选自下述结构所示化合物中的任意一种或至少两种的组合：

(化合物1)、(化合物2)、(化合物3)。

在本发明中，所述式I所示的化合物添加剂的合成方式如下：

第一步反应：

第一步反应条件为高温50℃-120℃(例如50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃或120℃)。

第二步反应：

第二步反应条件应当在三乙胺溶剂中进行。

第三步反应：

第三步反应条件常温即可。

优选地，以所述锂离子电池非水电解液的总质量为100％计，式I所示的化合物添加剂的质量百分含量为0.1～5％，例如0.5％、0.8％、1％、1.5％、1.8％、2％、2.5％、2.8％、3％、3.5％、3.8％、4％、4.5％或5％，优选为1-3％。

优选地，所述锂离子电池非水电解液中的溶剂选自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯(BC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)或碳酸甲丙酯(MPC)中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述锂离子电池非水电解液中还包括除式I所示的化合物添加剂之外的其他添加剂。

优选地，所述其他添加剂包括不饱和环状碳酸酯类化合物或磺酸内酯类化合物中的至少一种。

优选地，所述不饱和环状碳酸酯类化合物包括碳酸亚乙烯酯(缩写为VC)，碳酸乙烯亚乙酯(缩写为VEC)中的至少一种。

优选地，所述磺酸内酯类化合物物包括1,3-丙磺酸内酯(PS)、1,4-丁烷磺内酯中的至少一种。