[发明专利]一种电解液及二次锂电池

说明书

本发明涉及一种电解液，包括锂盐、非水溶剂和添加剂，所述的添加剂包括添加剂Ⅰ、添加剂Ⅱ、添加剂Ⅲ、添加剂Ⅳ中的一种或几种，所述的添加剂Ⅰ的结构通式为R1‑B＝O，所述的添加剂Ⅱ的结构通式为所述的添加剂Ⅲ的结构通式为所述的添加剂Ⅳ的结构通式为本发明的电解液能够综合改善二次锂电池的循环性能，高温保存性能，耐高压性能和安全性能。

技术领域

本发明属于电化学技术领域，具体涉及一种电解液及二次锂电池。

背景技术

锂离子电池是20世纪90年代出现的绿色高能环保电池，由于其具有电压高、体积小、质量轻、比能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、寿命长等优点，在移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等强调轻薄短小、多功能的便携式电子产品应用上迅速普及。

锂离子电池在首次充电过程中，锂离子从阴极活性物质的锂金属氧化物中脱嵌出来，在电压的驱动下向阳极迁移，电解液与阳极表面发生反应，生产Li₂CO₃，Li₂O，LiOH等物质，从而在阳极表面形成一层钝化膜(SEI)。由于不管是充电还是放电，锂离子必须通过这层SEI膜，所以SEI膜的性能决定了电池的许多性能(如循环性能，高温性能，倍率性能)。在另一方面，希望电解液与锂金属氧化物阴极表面也能发生反应，形成一种阻抗较低的保护膜，在不影响锂离子的迁移扩散的情况下，能抑制阴极材料的氧化分解而导致金属离子的溶出。

双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂是人们最近开发出的新型有机硼酸化合物之一，具有良好的热稳定性和电化学稳定性，与有机溶剂构成的电解液在阳极上能形成稳定而致密的固体电解质相界面(SEI)膜，具有良好的循环性能。但是，这些化合物在物理性能和化学特性方面还不能达到令人满意的技术效果。

随着科技的发展，对锂离子电池的性能要求进一步提高，因此，有必要对更多含硼氧的物质进行研究以获得性能更优的锂离子电池。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提高二次锂电池的循环性能、高温保存性能、耐高压性能、安全性能的电解液。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种采用上述电解液的二次锂电池。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明的一个目的是提供一种电解液，包括锂盐、非水溶剂和添加剂，所述的添加剂包括添加剂Ⅰ、添加剂Ⅱ、添加剂Ⅲ、添加剂Ⅳ中的一种或几种，

所述的添加剂Ⅰ的结构通式为R1-B＝O，其中，R1为苯基、卤代苯基、苯基烷酰氯或卤代苯基烷酰氯；

所述的添加剂Ⅱ的结构通式为其中，R2、R3、R4、R5独立地为羟基、苯基、卤素、烷基、烷氧基、苯氧基、卤烷基、卤苯基、苯基烷基醚或卤代苯基烷基醚且R2、R3、R4、R5中至少有一个是苯基、苯氧基、卤苯基、苯基烷基醚或卤代苯基烷基醚；

所述的添加剂Ⅲ的结构通式为其中，R6、R7、R8独立地为氢、羟基、苯基、烷基、苯基烷酰氯或卤代苯基烷酰氯且R6、R7、R8中至少有一个是苯基、苯基烷酰氯或卤代苯基烷酰氯，n为1～6的整数；

所述的添加剂Ⅳ的结构通式为其中，R9为苯基、苯基烷酰氯或卤代苯基烷酰氯，m为1～6的整数。

优选地，R1为苯基甲酰氯、苯基乙酰氯、苯基丙酰氯、苯基丁酰氯、卤代苯基甲酰氯、卤代苯基乙酰氯、卤代苯基丙酰氯或卤代苯基丁酰氯；

R2、R3、R4、R5独立地为羟基、苯基、苯氧基、卤苯基、苯基甲基醚、苯基乙基醚、苯基丙基醚、苯基丁基醚、卤代苯基甲基醚、卤代苯基乙基醚、卤代苯基丙基醚或卤代苯基丁基醚、且R2、R3、R4、R5不同时为羟基；