[发明专利]一种锂离子电池及其应用

权利要求书

1.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极片和电解液；

其中，所述正极片包括正极集流体和设置在所述正极集流体至少一个功能表面的正极活性层；

所述正极活性层包括正极活性材料，所述正极活性材料包括钴元素和铝元素；

所述电解液包括腈类化合物；

所述正极活性层中所述铝元素的质量百分含量A、所述正极活性层中所述钴元素的质量百分含量B、所述电解液中所述腈类化合物的质量百分含量C满足式(1)和式(2)：

0.008≤A/B≤0.018 式(1)；

0.03≤C/(A+B)≤0.085 式(2)。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述腈类化合物选自式I化合物、式II化合物和式III化合物中的至少一种；

NC-R₂₁-CN 式I

其中，R₂₁、R₂₂、R₂₃独立地选自取代或未取代的C₁-C₁₀烷基、取代或未取代的C₄-C₁₀杂芳基、取代或未取代的C₆-C₁₀芳基、取代或未取代的C₂-C₁₀不饱和烃基、取代或未取代的C₄-C₁₀杂环烷基、取代或未取代的C₁-C₁₀烷氧基、取代或未取代的含有杂原子的C₄-C₁₀羰基和取代或未取代的C₂-C₁₀醚基中的至少一种；

取代基选自卤素和含有杂原子的C₄-C₁₀烷基中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于，所述式I化合物选自丁二腈、戊二腈、己二腈、癸二腈、壬二腈、二氰基苯、对苯二腈、吡啶-3,4-二腈、2,5-二氰基吡啶、2,2,3,3-四氟丁二腈、四氟对苯二腈、4-四氢噻喃亚甲基丙二腈、反丁烯二腈、乙二醇双(丙腈)醚和1,4,5,6-四氢-5,6-二氧-2,3-吡嗪二甲腈中的至少一种；和/或，

所述式II化合物选自1,3,6-己烷三腈、1,3,5-环己烷三腈、1,3,5-苯三氰、1,2,3-丙三甲腈和甘油三腈中的至少一种；和/或，

所述式III化合物选自1,1,3,3-丙四甲腈、1,2,2,3-四氰基丙烷、1,2,4,5-四氰基苯、2,3,5,6-吡嗪四腈、3-甲基-3-丙基-环丙烷-1,1,2,2-四甲腈、7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷和四氰基乙烯中的至少一种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述电解液还包括磷化合物；

所述磷化合物选自磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸二甲基乙酯、磷酸甲基二乙酯、磷酸三烯丙酯、磷酸三炔丙酯、磷酸三苯酯、1-丙基磷酸酐、乙氧基五氟环三磷腈和苯氧基五氟环三磷腈中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池，其特征在于，基于所述电解液的总质量，所述磷化合物的质量百分含量为0.1-10％。

6.根据权利要求1-5任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述电解液还包括磺酸酯化合物；

所述磺酸酯化合物选自1,3-丙磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、1-甲基-1,3-丙磺酸内酯、2-甲基-1,3-丙磺酸内酯和2-三氟甲基-1,3-丙磺酸内酯中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于，基于所述电解液的总质量，所述磺酸酯化合物的质量百分含量为0.5-2％。

8.根据权利要求1-7任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述电解液还包括有机溶剂；

所述有机溶剂包括环状碳酸酯；

所述有机溶剂还包括线性碳酸酯和线性羧酸酯中的至少一种。