[发明专利]一种锂离子电池电解液、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种锂离子电池电解液、制备方法及其应用，电解液包括锂盐、溶剂和添加剂，所述溶剂包括溶剂I和溶剂II，所述添加剂包括添加剂I和添加剂II，所述溶剂II为环硫醚类溶剂，在电解液中所占的质量百分比是5％～40％，所述添加剂I为肟类有机化合物，在电解液中所占的质量百分比为0.1～5％。通过溶剂II与添加剂I联用，能够有效较低电解液粘度，形成有效且稳定的SEI膜，此类电解液能够提升电池的宽温性能、倍率性能、循环性能，并且能有效减小电池阻抗。

技术领域

本发明涉及锂离子电池电解液技术领域，具体涉及一种锂离子电池电解液、制备方法及其应用。

背景技术

锂离子电池具有高能量密度、高电压等优势被广泛应用，商业化的锂离子电池包括正极、负极、电解液及隔膜等结构。其中，商业化的电解液通常用六氟磷酸锂作为锂盐，碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯等作为溶剂。上述电解液在常温下足以保证锂离子电池进行正常使用，但是在较高或较低温度下电解液会发生分解或处于凝固状态，极片与电解液接触界面受到破坏，严重影响电池的正常运行。

因此，需开发新的电解液体系，满足电池在较宽温度下正常使用。

发明内容

为了解决电池截面稳定性的问题，本发明提供了一种锂离子电池电解液、制备方法及其应用，将环硫醚溶剂和肟类添加剂联用，能够有效降低电池内阻，减少电池内部产气，形成稳定的SEI膜，进一步提升电池的宽温性能，循环性能以及倍率性能。

为了达到上述技术效果，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供了一种锂离子电池电解液，所述电解液包括锂盐、溶剂和添加剂，所述溶剂包括溶剂I和溶剂II，所述添加剂包括添加剂I和添加剂II，所述溶剂II为环硫醚类溶剂，在电解液中所占的质量百分比是5％～40％，所述添加剂I为肟类有机化合物，在电解液中所占的质量百分比为0.1～5％。

进一步的技术方案为，所述环流醚类溶剂具有以下结构：

其中，R1-R8与环上碳原子相连，连接键为单键或双键其中一种；

R1-R8为氢原子、卤素原子、氨基、硝基、磺酸基、三元到六元含硫杂环、含C1-C30的直链或含支链的烃基、含C1-C30的直链或含支链的烷氧基、含C1-C30的直链或含支链的酯基、含C1-C30的直链或含支链的羧基、含C1-C30的直链或含支链的羟基、含C1-C30的直链或含支链的醛基、含卤素原子且含C1-C30直链或含支链的烃基中的任意一种，其中R各自独立，可以是相同基团，也可以是不同基团。

进一步的技术方案为，所述肟类有机化合物具有官能团中的至少一种。

进一步的技术方案为，所述锂盐选自六氟磷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、高氯酸锂、双草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、氯化锂、氟化锂中的至少一种，所述锂盐在所述电解液中的质量百分比为15～40％。

进一步的技术方案为，所述溶剂I为主溶剂，在电解液中所占的质量百分比为30～60％，选自环状碳酸酯、链状碳酸酯、羧酸酯类中的至少一种。

其中环状碳酸酯包括PC、EC，、链状碳酸酯包括DEC、DMC、EMC、羧酸酯类包括MF、MA、EA、MB、MP等。

进一步的技术方案为，所述添加剂II选自过充添加剂、阻燃添加剂、成膜添加剂中一种或几种，在电解液中所占的质量百分比为0.1～10％。

其中，过充添加剂包括联苯(BP)、环己基苯(CHB)，阻燃添加剂包括磷酸三甲酯(TMP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三苯酯(TPP)，成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、硫酸乙烯酯(DTD)、1-丙烯-1，3-磺酸内酯(PES)、三(三甲基硅基)亚磷酸酯(TMSP)、亚硫酸乙烯酯(ES)