[发明专利]电解液以及包括该电解液的锂离子电池

说明书

本申请涉及一种电解液以及包括该电解液的锂离子电池，其中电解液包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包括含氮杂环‑三氟化硼配位化合物和氟代碳酸乙烯酯，所述含氮杂环为选自含吡啶基的杂环、含哒嗪基的杂环、含嘧啶基的杂环、含吡嗪基的杂环、含吡咯基的杂环、含吡唑基的杂环和含咪唑基的杂环中的至少一种。本申请提供的电解液，由于同时包括所述含氮杂环‑三氟化硼配位化合物和氟代碳酸乙烯酯，因此能够提高锂离子电池在常温和高温下的循环性能。

技术领域

本申请涉及锂电池领域，尤其涉及一种电解液以及包括该电解液的锂离子电池。

背景技术

目前，在锂离子电池中所采用的正极活性材料主要有锰酸锂、钴酸锂、三元材料、磷酸亚铁锂等，在通常情况下，选用上述所提到的正极材料的锂离子电池的充电截止电压不超过4.2V，但是随着科技的进步以及市场的不断发展，提升锂离子电池的能量密度日益显得重要而迫切，一种提升锂离子电池的能量密度的有效方法是开发高电压锂离子电池。

然而，例如在4.6V的高电压下，会导致常规的电解液在电池的正极表面氧化分解，电解液自身的氧化分解同时会促使正极活性材料的恶化反应，进一步影响锂离子电池的性能，例如循环性能。

发明内容

为了解决上述问题，本申请人进行了锐意研究，结果发现：当电解液中同时包括含氮杂环-三氟化硼配位化合物和氟代碳酸乙烯酯，能够提供锂离子电池的在常温和高温下的循环性能，从而完成本申请。

本申请的目的在于提供一种电解液，包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包括含氮杂环-三氟化硼配位化合物和氟代碳酸乙烯酯，其中，所述含氮杂环为选自含吡啶基的杂环、含哒嗪基的杂环、含嘧啶基的杂环、含吡嗪基的杂环、含吡咯基的杂环、含吡唑基的杂环和含咪唑基的杂环中的至少一种。

本申请的另一目的在于提供一种锂离子电池，包括含有正极活性材料的正极片、含有负极活性材料的负极片、隔离膜和本申请所提供的电解液。

本申请提供的电解液中，由于同时包括上述提到的含氮杂环-三氟化硼配位化合物和氟代碳酸乙烯酯，因此能够提高锂离子电池在常温和高温下的循环性能。

具体实施方式

下面通过对本申请进行详细说明，本申请的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

本申请的目的在于提供一种电解液，包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包括含氮杂环-三氟化硼配位化合物和氟代碳酸乙烯酯，其中，所述含氮杂环为选自含吡啶基的杂环、含哒嗪基的杂环、含嘧啶基的杂环、含吡嗪基的杂环、含吡咯基的杂环、含吡唑基的杂环和含咪唑基的杂环中的至少一种。

在上述电解液中，在所述“含吡啶基的杂环、含哒嗪基的杂环、含嘧啶基的杂环、含吡嗪基的杂环、含吡咯基的杂环、含吡唑基的杂环、含咪唑基的杂环”中，吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、吡咯基、吡唑基、咪唑基均可被其他基团所取代，例如可被卤原子、氢原子、烷基等取代基所取代。

在上述电解液中，所述含氮杂环-三氟化硼配位化合物是指上述提高的含氮杂环有机分子和三氟化硼形成的配位化合物，三氟化硼呈阴离子，含氮杂环呈阳离子，整个氮杂环-三氟化硼配位化合物呈电中性。

优选地，所述含氮杂环-三氟化硼配位化合物为选自下述式I、式II、式III、式IV、式V、式VI和式VII所示的化合物中的至少一种：