[发明专利]电解液及锂电池

说明书

本申请提供一种电解液及锂电池。所述电解液包括锂盐以及添加剂。所述添加剂包括卤化硅烷以及磷酸锂、亚磷酸锂中的一种或两种。在各添加剂物质的协同作用下，所述锂电池可同时具有较低的电化学阻抗和较好的循环性能。

技术领域

本申请涉及电池领域，尤其涉及一种电解液及锂电池。

背景技术

近年来，便携式电子产品，例如照相机、数码摄像机、移动电话、笔记本电脑等在人们的日常生活中得到广泛的应用。其中，减小尺寸，减轻重量，延长使用寿命是便携式电子产品发展的趋势与要求。因此，开发与便携式电子产品相配套的电源产品，尤其是开发能够提供高能量密度、长循环寿命的轻量化二次电池成为电池行业发展的迫切要求。

锂离子电池在首次充电过程中，会在负极表面形成一层SEI膜。若形成的SEI膜太厚，膜的阻抗较高，则锂离子无法迁移透过，就会发生析锂，在负极表面生长出锂枝晶，有导致电池内短路的风险，严重影响锂离子电池的使用；若形成的SEI膜不够致密稳定，则循环过程中SEI膜会逐渐溶解或破裂，导致暴露的负极继续与电解液发生反应，消耗电解液的同时，使锂离子电池容量降低。由此可知，SEI膜的质量对锂离子电池的性能至关重要。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种电解液及锂电池，所述锂电池具有较低的电化学阻抗，同时所述锂电池具有较好的循环性能。

为了达到上述目的，在本申请的一方面，本申请提供了一种电解液，其包括锂盐以及添加剂。所述添加剂包括卤化硅烷以及磷酸锂、亚磷酸锂中的一种或两种。

在本申请的另一方面，本申请提供了一种锂电池，其包括本申请一方面的电解液。

相对于现有技术，本申请的有益效果为：

本申请的电解液添加剂包括卤化硅烷以及磷酸锂、亚磷酸锂中的一种或两种，磷酸锂、亚磷酸锂可以辅助卤化硅烷在锂电池的正、负极表面均形成一层稳定的钝化膜，阻止电解液直接与正、负极活性材料接触，从而减弱电解液的分解。同时磷酸锂、亚磷酸锂还能够起到稳定锂盐的作用，且其本身具有较高的本征离子传导率，部分沉积到正、负极的表面后还可起到改善正负极表面钝化膜的导离子性能的作用。因此在上述物质的协同作用下，所述锂电池同时具有较低的电化学阻抗和较好的循环性能。

具体实施方式

下面详细说明根据本申请的电解液及锂电池。

首先说明根据本申请第一方面的电解液。

根据本申请第一方面的电解液包括锂盐以及添加剂。所述添加剂包括卤化硅烷以及磷酸锂、亚磷酸锂中的一种或两种。

在根据本申请第一方面所述的电解液中，单独添加卤化硅烷，锂电池的电化学阻抗可以一定程度得到改善，但锂电池正负极表面形成的钝化膜并不能有效地阻止正负极活性材料与电解液之间的副反应，导致锂电池的循环性能较差；单独使用磷酸锂或亚磷酸锂或两者的混合物时，其不能在正负极表面形成稳定的钝化膜，也不能有效地稳定电解液中的锂盐，电解液中依旧存在较多的副反应，导致锂电池的电化学阻抗和循环性能均较差。当电解液中同时包括卤化硅烷以及磷酸锂、亚磷酸锂中的一种或两种时，磷酸锂、亚磷酸锂可以辅助卤化硅烷在锂电池的正、负极表面均形成一层稳定的钝化膜，阻止电解液直接与正、负极活性材料接触，从而减弱电解液的分解；同时磷酸锂、亚磷酸锂还能够起到稳定锂盐的作用，且其本身具有较高的本征离子传导率，部分沉积到正、负极的表面后还可起到改善正负极表面钝化膜的导离子性能的作用。例如，当锂电池以六氟磷酸锂为锂盐时，在电解液中添加磷酸锂、亚磷酸锂可以防止六氟磷酸锂分解，起到稳定六氟磷酸锂的作用，同时部分磷酸锂、亚磷酸锂还可沉积到锂电池正、负极的表面，对改善钝化膜的导离子性能有利。因此在上述物质的协同作用下，可以大大改善锂电池的循环性能，尤其是可以改善锂电池在高电压(例如4.2V及以上)下的循环性能，同时使锂电池具有较小的电化学阻抗(EIS)。