[发明专利]一种锂电池用非水电解液及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种锂电池用非水电解液，其特征在于，按重量百分比计，包含如下组分：

其中，所述非水性有机溶剂包含无α-H的羧酸酯。

2.根据权利要求1所述的锂电池用非水电解液，其特征在于，所述无α-H的羧酸酯的结构式为：

其中，R1～R3为非H取代基，独立地选自F原子、含C原子数量1～6的烃基或者烃氧基，不饱和度为0～4；

R4为C原子数量1～6的烷基、烯基或炔基，不饱和度为0～4；

优选地，按重量百分比计，所述无α-H的羧酸酯的重量占所述非水电解液总重量的5-70％。

3.根据权利要求1或2所述的锂电池用非水电解液，其特征在于，所述电解质锂盐为六氟磷酸锂；

优选地，所述锂盐添加剂为二氟磷酸锂、二氟双草酸磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂和双氟磺酰亚胺锂中的任意一种或至少两种的混合物。

4.根据权利要求1-3之一所述的锂电池用非水电解液，其特征在于，所述碳酸酯类添加剂为直链碳酸酯类添加剂、环状碳酸酯类添加剂和氟化碳酸酯类添加剂中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述直链碳酸酯类添加剂为碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述环状碳酸酯类添加剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸亚乙烯酯和碳酸乙烯亚乙酯中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述氟化碳酸酯类添加剂为氟化碳酸乙烯酯、1,2-二氟碳酸乙烯酯、甲基三氟乙基碳酸酯和双三氟乙基碳酸酯中的任意一种或至少两种的混合物。

5.根据权利要求1-4之一所述的锂电池用非水电解液，其特征在于，所述磺酸酯类添加剂为1,3-丙烷磺内酯、1,3-丙烯磺内酯和硫酸乙烯酯中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述第四添加剂为三(三甲基硅基)亚磷酸酯、三(三甲基硅基)硼酸酯和四乙烯基硅烷中的任意一种或至少两种的混合物。

6.根据权利要求1-5之一所述的锂电池用非水电解液，其特征在于，所述非水性有机溶剂还包含有α-H的羧酸酯；

优选地，所述有α-H的羧酸酯为乙酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸甲酯、丁酸丙酯和乙酸丙酯中的任意一种或至少两种的混合物。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的锂电池用非水电解液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：按配比将电解质锂盐、非水性有机溶剂、锂盐添加剂、碳酸酯类添加剂磺酸酯类添加剂和第四添加剂混合，制备得到所述锂电池用非水电解液。

8.一种如权利要求1-6任一项所述的锂电池用非水电解液的应用，其特征在于，将所述锂电池用非水电解液用于锂离子电池的制备；

优选地，所述锂离子电池的充电电压为5.5V以下。

9.一种锂离子电池，其特征在于，包含正极、负极、位于所述正极和所述负极之间的隔膜，以及权利要求1-7任一项所述的锂电池用非水电解液。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极包括正极活性材料；

优选地，所述正极活性材料选自钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、钒酸锂、磷酸铁锂、磷酸铁锰锂，镍锰酸锂、锰酸钴锂、富锂锰基材料和三元正极材料中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述三元正极材料的结构式为LiNi_1-x-y-zCo_xMn_yAl_zO₂，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1且0≤x+y+z≤1；

优选地，所述负极包括负极集流体和设置于所述负极集流体上的负极膜片；

优选地，所述负极膜片包括负极活性物质、负极导电剂和粘结剂；

优选地，所述负极活性物质为人造石墨、天然石墨、硅、硅氧化合物、硅基合金和活性炭中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述负极导电剂为乙炔黑、导电炭黑、碳纤维、碳纳米管和科琴黑中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述隔膜包括基膜和涂覆在所述基膜上的纳米氧化铝涂层；

优选地，所述基膜为PP、PE或PET；

优选地，所述纳米氧化铝涂层的厚度为1-6μm。