[发明专利]一种5V高电压锂二次电池用电解液及含有该电解液的锂二次电池

说明书

本发明公开了一种5V高电压锂二次电池用电解液，包括负极成膜添加剂、电解液稳定剂、电解质锂盐和非水有机溶剂，其特征在于所述的电解液还包括正极成膜添加剂和浸润剂；所述的正极成膜添加剂由苯基酸酐类物质组成，所述的浸润剂由三硬脂酸甘油酯、甘油三油酸酯中的一种或两种组成；本发明的目的是提供一种5V高电压锂二次电池用电解液，该电解液的优势在于，能够有效改善5V高电压锂二次电池的高温存储性能和循环性能。同时，本发明还公开了采用该电解液的5V高电压锂二次电池。

技术领域

本发明涉及锂二次电池电解液领域，特别是涉及一种5V高电压锂二次电池用电解液及其制备方法和锂二次电池。

背景技术

锂二次电池因具有能量密度高、循环性能好等优点而被广泛运用。5V高电压正极材料因其具有更高的能量密度，具有更大的开发潜力和市场前景。例如在电动汽车电池领域，高电压正极材料意味着串联更少的单体电池、更小的总电池体积、更轻的电池质量和更高的能量。

然而现有的5V高电压正极材料锂二次电池存在以下问题：高温性能和循环性能差。

目前，从电解液方面来解决5V高电压锂二次电池存在的问题已经有一些研究。如专利CN201510247185.0公开的高电压电解质和锂二次电池，其使用了二腈类化合物和单腈类化合物的混合物做为电解液溶剂。如专利CN201010291454公开的一种锂二次电池电解液及含有该电解液的锂二次电池，其使用了氟代二腈、咪唑化合物和氟代亚砜的混合物做为电解液的溶剂。如专利CN201310528328公开了一种锂二次电池用电解液，其使用了氟代硅烷做为电解液的溶剂。但是这些专利都只对电池循环性能有一定的改善。因此，如何从电解液方面出发同时提高高电压锂二次电池的高温性能和循环性能是本领域技术人员需要考虑的问题。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种5V高电压锂二次电池用电解液，解决5V高电压锂二次电池的高温和循环性能差问题。

具体的技术方案如下：一种5V高电压锂二次电池用电解液，包括负极成膜添加剂、电解液稳定剂、电解质锂盐和非水有机溶剂，所述的电解液还包括正极成膜添加剂和浸润剂。

所述的正极成膜添加剂由苯基酸酐类物质组成，其占电解液总质量的1～3％，所述的苯基酸酐类物质选自如下结构式中的一种或多种：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄和R₅独立地选自氢或甲基。

所述的浸润剂由三硬脂酸甘油酯、甘油三油酸酯中的一种或两种组成，其占电解液总质量的0.1～0.5％。

所述的负极成膜添加剂由氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯中的一种或多种组成，其占电解液总质量的1～15％。

所述的电解液稳定剂由亚磷酸三苯酯、二环己基碳二亚胺中的一种或两种组成，其占电解液总质量的0.05～0.1％。

所述的电解质锂盐为六氟磷酸锂、高氯酸锂、双氟磺酰亚胺锂、六氟砷酸锂中的任一一种，其占电解液总质量的10-17％。

所述的非水有机溶剂由甲基磺酸乙酯(EMS)、环丁砜(TMS)、正丁砜(BS)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、二甲基碳酸酯(DMC)、甲基乙基碳酸酯(EMC)、乙酸乙酯(EA)、乙酸丙酯(PA)、丙酸乙酯(EP)中的多种组成，其占电解液总质量的65-80％。

同时，本发明的目的还在于，提供一种5V高电压锂二次电池，包括正极材料为镍锰酸锂、磷酸钴锂、磷酸锰锂中的一种，负极材料为钛酸锂、石墨、硅碳中的一种，所述的锂二次电池的电解液为如上所述的任一电解液。

本发明的原理及优点如下：