[发明专利]一种非水电解液及采用该非水电解液的锂离子电池

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池非水电解液及其制备方法和采用该电解液的锂离子电池。

背景技术

近年来，高能量密度的二次锂离子电池成为人们关注的对象，因此，人们也注意到一些可以作为二次锂电池使用的新型活性材料，如现有技术曾经公开了一种平台约为4.7V的高压正极材料LiNi0.5Mn1.5O4，其工作电压的提高，直接整体提高了电池的使用功率，在应用方面具有很大的现实意义，但是在现阶段，绝大多数的锂电池电解液体系只能在4.5v及以下的电压下稳定使用，当工作电压达到4.5v以上时，电解液体系会发生氧化分解进而使电池无法正常工作，因此，现有的电解液严重阻碍了高压正极材料的广泛应用。

现有技术中针对电解液的这一缺陷作出了很多的改进，如专利CN200810214031.1介绍了添加了氟代链状砜的电解液，加入该种添加剂可以改善电池的化学稳定性和存储性能，但是无法提高电池的循环性能以及耐高压性能，为了解决该问题，现有技术中还公开了一种电解液，在该种电解液中通过添卤代环状亚硫酸酯来提高电解液的耐高压性能，将这种添加剂添加到电解液中，虽然提高了电解液的耐高压性能，但同时降低了电池的循环性能。专利US2012009485公开了采用磷酸酯类作为电解液添加剂，虽然在一定程度上能够提高电解液的耐压性能和电池的循环性，但是提高不多，且距离实用还有一定差距。另外，还有报导采用砜类、腈类或者离子液体等作为高电压溶剂以取代目前常用的碳酸酯，来提高电解液的分解电位。采用该种方法，虽然可以获得5V以上的分解电位，但是，电池的循环性能仍然很差，同时由于这些溶剂的粘度较大、对隔膜浸润性差等，使得电池的性能(特别是倍率性能和循环性能等)受到较大影响。

发明内容

本发明为解决现有技术中，电解液无法同时获得耐高压和使电池具有良好循环性能的技术问题，提供一种非水电解液及采用该非水电解液的锂离子电池。

本发明首先提供了一种非水电解液，该电解液含有锂盐、有机溶剂和添加剂，其特征在于，所述添加剂为焦磷酸酯。

本发明还提供了一种锂离子电池，该电池包括电芯、非水电解液和壳体，所述电芯包括正极、负极和介于正极与负极之间的隔膜层，壳体内容纳有电芯和非水电解液所述非水电解液为本发明所提供的非水电解液。本发明提供的非水电解液，具备耐高压性能，利用该非水电解液制备得到的锂离子电池，同时具有很好的循环性能。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种非水电解液，该非水电解液含有锂盐、有机溶剂和添加剂，所述添加剂为焦磷酸酯。

本发明的发明人意外发现，将焦磷酸酯添加到非水电解液中，该非水电解液具有良好的耐高压性能，同时由该非水电解液制备得到的电池同时具有良好的循环性能；与用磷酸酯作为非水电解液的添加剂相比，用焦磷酸酯作为非水电解液的添加剂，实用性更强，得到的非水电解液耐高压性能更好，性能更稳定，且利用该非水电解液制备得到的电池，同时具有很好的循环性能。

根据本发明所提供的非水电解液，所述焦磷酸酯具有以下结构：

其中R₁、R₂、R₃、R₄相同或不同，分别独立地选自碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烯基、碳原子数为1-10的炔基、碳原子数为1-10的卤代烷基、碳原子数为1-10的卤代烯基、碳原子数为1-10的卤代炔基，碳原子数为6-14的芳基、碳原子数为6-14的卤代芳基中的一种。