[发明专利]一种锂离子电池

权利要求书

1.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极、负极、非水电解液和设置于所述正极与所述负极之间的隔膜，所述正极包括含有正极活性材料的正极材料层，所述正极材料层表面含有第一两性氧化物，所述隔膜表面含有第二两性氧化物，所述非水电解液包括非水有机溶剂、PO₂F₂^-和锂盐，所述锂盐包括六氟磷酸锂；

所述锂离子电池满足以下条件：

0.1≤m*(10*b+c)/a≤30，且0.5≤a≤1.5，0.05≤m≤0.5，0.01≤b≤2，0.5≤c≤30；

其中，a为非水电解液中六氟磷酸锂的摩尔浓度，单位为mol/L；

m为非水电解液中PO₂F₂^-的质量百分含量，单位为％；

b为第一两性氧化物占正极材料层质量的百分比含量，单位为％；

c为第二两性氧化物占隔膜质量的百分比含量，单位为％。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池满足以下条件：

0.5≤m*(10*b+c)/a≤10。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述非水电解液中六氟磷酸锂的摩尔浓度a为0.7～1.2mol/L。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述第一两性氧化物占正极材料层质量的百分比含量b为0.03％～1％。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述第二两性氧化物占隔膜质量的百分比含量c为3％～20％。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述第一两性氧化物和所述第二两性氧化物各自独立地选自氧化铝、氧化锆、氧化钨和氧化钛中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极活性材料包括LiFe_1-x’M’_x’PO₄、LiMn_2-y’M_y’O₄和LiNi_xCo_yMn_zM_1-x-y-zO₂、硫化物、硒化物、卤化物中的至少一种，其中，M’选自Mn、Mg、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、Sr、V或Ti中的至少一种，M选自Fe、Co、Ni、Mn、Mg、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、Sr、V或Ti中的至少一种，且0≤x’＜1，0≤y’≤1，0≤y≤1，0≤x≤1，0≤z≤1，x+y+z≤1。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述非水电解液还包括添加剂，所述添加剂包括环状硫酸酯类化合物、磺酸内酯类化合物、环状碳酸酯类化合物、磷酸酯类化合物、硼酸酯类化合物和腈类化合物中的至少一种；

以所述非水电解液的总质量为100％计，所述添加剂的含量为0.01％～30％。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，所述环状硫酸酯类化合物选自硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯、甲基硫酸乙烯酯、中的至少一种；

所述磺酸内酯类化合物选自1,3-丙烷磺酸内酯、1,4-丁烷磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、中的至少一种；

所述环状碳酸酯类化合物选自碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、亚甲基碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、三氟甲基碳酸乙烯酯、双氟代碳酸乙烯酯或结构式1所示化合物中的至少一种：

所述结构式1中，R₂₁、R₂₂、R₂₃、R₂₄、R₂₅、R₂₆各自独立地选自氢原子、卤素原子、C1-C5基团中的一种；

所述磷酸酯类化合物选自三(三甲基硅烷)磷酸酯、三(三甲基硅烷)亚磷酸酯或结构式2所示化合物中的至少一种：

所述结构式2中，R₃₁、R₃₂、R₃₃各自独立的选自C1-C5的饱和烃基、不饱和烃基、卤代烃基、-Si(C_mH_2m+1)₃，m为1～3的自然数，且R₃₁、R₃₂、R₃₃中至少有一个为不饱和烃基；

所述硼酸酯类化合物选自三(三甲基硅烷)硼酸酯和三(三乙基硅烷)硼酸酯中的至少一种；

所述腈类化合物选自丁二腈、戊二腈、乙二醇双(丙腈)醚、己烷三腈、己二腈、庚二腈、辛二腈、壬二腈、癸二腈中的至少一种。