[发明专利]电解液及锂离子电池

说明书

本发明提供了一种电解液及锂离子电池。该电解液包括锂盐、乙酰丙酮锂和有机溶剂。上述电解液中锂盐在有机溶剂中较好的溶解性促使电解液电导率较高，乙酰丙酮锂形成的SEI膜更稳定，促使电解液与电极活性物质的损耗减少。三个组份协同作用促使整个电解液体系循环稳定性能更佳，电池容量更大，容量保持率更高，库伦效率更高，循环寿命更长。

技术领域

本发明涉及电池电解液相关领域，具体而言，涉及一种电解液及锂离子电池。

背景技术

随着经济和工业的快速发展，一次能源匮乏和环境污染问题愈发严重，开发新的绿色可再生能源成为了化学电源领域发展的方向。锂离子电池具有高压、高能量密度、循环寿命小、记忆效应小和绿色环保等优势，成为了当前最有希望的储能电池。目前，锂离子电池已经被广泛地应用于电子设备、电动工具、新能源汽车等领域，锂离子电池地应用已经深入到了人们生活的方方面面。

电解液作为组成电池的核心部分，其性质严重影响着电池的循环性能，电解液添加剂不需要大幅度更改电极和电池制造工艺，在经济上可行性高，被学者广泛研究，以期待寻找最佳的电解液组成。

现有技术中，添加剂通常通过高压下自身的氧化形成特定地电极/电解质界面，在电池的离子电导率、电化学稳定性、循环寿命等方面满足人们对于更先进锂离子电池的要求。然而尽管添加剂对于电池各方面的性能都有一定的提升，但这种改善存在于短期循环中，在短期循环内形成均匀稳定的界面膜。随着循环的进行，在长期循环中，电解液和添加剂的消耗使得电池的可持续性存在严重弊端，不能满足产业化需求。

基于以上原因，有必要提供一种电解液，以便于解决现有锂离子电池存在的因电解液消耗导致的库伦效率低、循环寿命短的技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电解液及锂离子电池，以解决现有技术中锂离子电池存在的因电解液消耗导致的库伦效率低、循环寿命短的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电解液，包括锂盐、乙酰丙酮锂和有机溶剂。

进一步地，电解液中，乙酰丙酮锂的重量浓度为0.5～3％。

进一步地，电解液中，乙酰丙酮锂的重量浓度为0.8～2％。

进一步地，锂盐选自LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiFSI或LiTFSI中的一种或多种。

进一步地，锂盐为LiFSI和/或LiTFSI。

进一步地，锂盐的重量浓度20～30％。

进一步地，锂盐与乙酰丙酮锂的重量比为7～44:1。

进一步地，有机溶剂选自碳酸脂类溶剂或醚类溶剂；优选地，碳酸脂类溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸丙烯脂、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙脂中的一种或多种；优选地，醚类溶剂选自乙二醇二甲醚、二乙醚、1,3-二氧戊环中的一种或多种。

进一步地，电解液中，有机溶剂为碳酸乙烯酯溶剂和碳酸二乙酯溶剂的混合溶剂，且碳酸乙烯酯溶剂和碳酸二乙酯溶剂的体积比为0.8～1.2:1。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种锂离子电池，包括上述电解液。

应用本发明的技术方案，提供的上述电解液包括锂盐、乙酰丙酮锂和有机溶剂。乙酰丙酮锂吸附于电极表面，能够形成更稳定、更高效的SEI膜，和有机溶剂具有较好的不容性，使得本发明能够在相对较少的添加剂用量下阻止电极与电解液接触发生副反应，减少了电解液与电极活性物质的损耗，提高了电池库伦效率和循环寿命，促使电池的安全稳定性更佳。锂盐、乙酰丙酮锂以及有机溶剂三个组份协同作用促使整个电解液体系循环稳定性能更佳，电池容量更大，库伦效率更高，循环寿命更长。