[发明专利]非水电解液以及锂离子电池

说明书

本发明公开了一种非水电解液，所述非水电解液含有锂盐、有机溶剂以及具有式I所示结构的含硼苯甲酰胺型添加剂。本发明还公开了采用所述非水电解液的锂离子电池。根据本发明的非水电解液具有明显提高的氧化分解电位，在高于4.5V(例如4.95V)的高电压下，也具有良好的抗氧化性能，从而使得采用该非水电解液的锂离子电池在高于4.5V的高电压下工作时，显示出良好的循环寿命和容量保持率。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体地，本发明涉及一种非水电解液，本发明还涉及一种采用所述非水电解液的锂离子电池。

背景技术

自20世纪90年代诞生至今，锂离子电池得到了迅猛发展。一般来说，锂离子电池包括电极组和非水电解液，电极组包括正极、负极以及用于将正极和负极隔开的隔膜。当电池充电时，锂离子从正极中脱嵌，通过电解液嵌入负极中，放电时反之。锂离子电池在反复的充放电过程中存在着锂离子的反复迁移，非水电解液作为锂离子迁移的传输介质而存在于锂离子电池中。

近年来，高能量密度的锂离子电池成为关注的对象，研究人员已经开发出5V高压正极活性材料。然而，现阶段，绝大多数锂离子电池采用的电解液体系只能在不高于4.5V的电压下稳定使用，当工作电压高于4.5V时，电解液体系会发生氧化分解，导致电池无法正常工作，并使电池的循环性能降低，这对高压正极活性材料的应用造成了极大的障碍，阻碍了高能量密度锂离子电池的开发。

因此，研究开发具有更为优异的抗氧化性能的非水电解液体系具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的锂离子电池非水电解液体系只能在不高于4.5V的电压下稳定使用，当工作电压高于4.5V时，非水电解液体系会发生氧化分解，导致电池无法正常工作，并使电池的循环性能降低的技术问题，提供一种非水电解液，该非水电解液具有明显提高的氧化分解电位，即便在高于4.5V的高电压下，也具有良好的抗氧化性能。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种非水电解液，该非水电解液含有作为电解质的锂盐、有机溶剂以及至少一种含硼苯甲酰胺型添加剂，所述含硼苯甲酰胺型添加剂具有式I所示的结构，

式I中，R₁为-H、C₁-C₅的烷基、C₁-C₅的卤代烷基、噻吩基、噻唑基或者呋喃基，Y₁、Y₂、Y₃、Y₄和Y₅相同或不同，各自为-H、-F、-Cl、-Br、C₁-C₅的烷基或者C₁-C₅的卤代烷基，

R₂、R₃、R₄和R₅相同或不同，各自为-H、C₁-C₅的烷基或者C₁-C₅的卤代烷基。

根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种锂离子电池，该锂离子电池包括电池壳体、电极组和非水电解液，所述电极组和非水电解液密封在电池壳体内，所述电极组包括正极、负极以及设置在正极和负极之间的隔膜，其中，所述非水电解液为本发明第一个方面所述的非水电解液。

根据本发明的非水电解液具有明显提高的氧化分解电位，在高于4.5V(例如4.95V)的高电压下，也具有良好的抗氧化性能，从而使得采用该非水电解液的锂离子电池在高于4.5V的高电压下工作时，显示出良好的循环寿命和容量保持率。