[发明专利]电解液及二次电池

说明书

本发明提供一种电解液及二次电池。所述电解液包括电解质盐、有机溶剂以及添加剂。所述有机溶剂包括羧酸酯化合物。所述添加剂包括二腈化合物、芳香化合物过充添加剂以及环状硫酸酯和/或环状磺酸酯。当所述电解质应用到二次电池中后能够同时提高二次电池的倍率性能、高温存储性能、高温循环性能以及过充安全性能。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电解液及二次电池。

背景技术

在飞速发展的信息时代中，对手机、笔记本、相机等电子产品的需求逐年增加。二次电池尤其是锂离子二次电池作为电子产品的工作电源，具有能量密度高、无记忆效应、工作电压高等特点，正逐步取代传统的Ni-Cd、MH-Ni电池。然而随着电子产品市场需求的扩大及动力、储能设备的发展，人们对锂离子二次电池的要求不断提高，开发具有高能量密度和满足快速充放电的锂离子二次电池成为当务之急。目前，有效的方法是提高电极活性材料的电压、压实密度和选择合适的电解液。

目前，锂离子二次电池广泛应用的电解液包括以六氟磷酸锂为导电锂盐和以环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物有机溶剂，然而上述电解液仍存在诸多的不足，特别的是在高电压下，锂离子二次电池的性能较差，例如高温循环性能差、高温存储性能差、安全性能差以及倍率性能差。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电解液及二次电池，当所述电解液应用到二次电池中后，能够同时提高二次电池的倍率性能、高温存储性能、高温循环性能以及过充安全性能。

为了达到上述目的，在本发明的一方面，本发明提供了一种电解液，其包括电解质盐、有机溶剂以及添加剂。所述有机溶剂包括羧酸酯化合物。所述添加剂包括二腈化合物、芳香化合物过充添加剂以及环状硫酸酯和/或环状磺酸酯。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种二次电池，其包括根据本发明一方面所述的电解液。

相对于现有技术，本发明的有益效果包括，但不限于：

本发明的电解液同时包括羧酸酯化合物、二腈化合物、芳香化合物过充添加剂以及环状硫酸酯和/或环状磺酸酯，当将其应用到二次电池中后，在上述物质的协同作用下，能够同时提高二次电池的倍率性能、高温存储性能、高温循环性能以及过充安全性能。

具体实施方式

下面详细说明根据本发明的电解液及二次电池。

首先说明根据本发明第一方面的电解液。

根据本发明第一方面的电解液包括电解质盐、有机溶剂以及添加剂。所述有机溶剂包括羧酸酯化合物。所述添加剂包括二腈化合物、芳香化合物过充添加剂以及环状硫酸酯和/或环状磺酸酯。

在根据本发明第一方面所述的电解液中，所述羧酸酯化合物用于改善二次电池的倍率性能，但当羧酸酯化合物应用于高电压体系的二次电池时，容易被氧化分解，另外使用羧酸酯化合物的二次电池在高温环境下使用时，二次电池多次循环后的容量损失严重，且二次电池的高温存储性能劣化严重。二腈化合物可与二次电池的正极络合，在减小高温时界面副反应的同时也降低了二次电池的动力学性能，同时二腈化合物由于具有较强的吸电子特性，容易在负极得到电子发生还原反应，其还原得到的产物不稳定，可沉积到负极上，从而影响二次电池的高温循环性能和倍率性能。环状硫酸酯和/或环状磺酸酯具有较高的还原电位，能优先在负极表面成膜，抑制羧酸酯化合物的还原，从而改善二次电池的高温循环性能，但当其含量较高时由于增大了二次电池正负极的阻抗从而恶化倍率性能；芳香化合物过充添加剂可以改善二次电池的过充安全性能，但是其含量增多时会导致电解液的粘度增大从而恶化二次电池的动力学性能。当电解液中同时包括上述物质时，在上述物质的协同作用下，能够同时提高二次电池的倍率性能、高温存储性能、高温循环性能以及过充安全性能。