[发明专利]一种非水锂电池电解液及二次锂电池

说明书

本发明涉及一种非水锂电池电解液，包括锂盐、有机溶剂和功能性添加剂，所述的功能性添加剂包括2‑磺基苯甲酸酐衍生物，所述的2‑磺基苯甲酸酐衍生物的结构通式为其中，R₁、R₂、R₃、R₄独立地选自氢、羟基、卤素、烷基、烷氧基、卤代烷基、卤代烷氧基、烯烃基、卤代烯烃基、苯基、卤代苯基、联苯基、卤代联苯基、苯醚基、三苯基、卤代苯醚基、卤代三苯基、氨基、酯基或氰基，所述的卤素为F、Cl或Br，所述的卤代是部分取代或全部取代。本发明的电解液能够很好的抑制正极材料中的金属离子的溶出，保护正极，有效减少锂电池的厚度膨胀，并提高二次锂电池的容量保持率。

技术领域

本发明属于电化学技术领域，具体涉及一种非水锂电池电解液及二次锂电池。

背景技术

随着便携式电子设备、混合动力车、电动汽车以及空间技术等的迅猛发展，二次电池在比容量、循环寿命、安全性等方面提出了更高的要求。当前实际广泛应用的锂离子电池正极材料是钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等。且随着电池充放电循环的进行，正极材料中的金属离子溶出到电解液中，正极活性物质与电解液的反应也随之加速，导致电池在循环过程气胀严重，电池容量衰减明显，循环性能降低，严重制约了正极材料性能的发挥。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种抑制正极材料金属离子溶出的非水锂电池电解液。

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非水锂电池电解液，包括锂盐、有机溶剂和功能性添加剂，所述的功能性添加剂包括2-磺基苯甲酸酐衍生物，

所述的2-磺基苯甲酸酐衍生物的结构通式为

其中，R₁、R₂、R₃、R₄独立地选自氢、羟基、卤素、烷基、烷氧基、卤代烷基、卤代烷氧基、烯烃基、卤代烯烃基、苯基、卤代苯基、联苯基、卤代联苯基、苯醚基、三苯基、卤代苯醚基、卤代三苯基、氨基、酯基或氰基，所述的卤素为F、Cl或Br，所述的卤代是部分取代或全部取代。

优选地，R₁、R₂、R₃、R₄独立地为氢、羟基、卤素、碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为1～5的烷氧基、碳原子数为1～5的卤代烷基、碳原子数为1～5的卤代烷氧基、碳原子数为2～5的烯烃基、碳原子数为2～5的卤代烯烃基、苯基、卤代苯基、联苯基、卤代联苯基、苯醚基、三苯基、卤代苯醚基、卤代三苯基、氨基、酯基或氰基。

进一步优选地，所述的R₁、R₃、R₄为氢。

更为优选地，所述的2-磺基苯甲酸酐衍生物为

进一步优选地，所述的2-磺基苯甲酸酐衍生物的投料质量占所述的非水锂电池电解液总质量的0.05％～10％。

更优选地，所述的2-磺基苯甲酸酐衍生物的投料质量占所述的非水锂电池电解液总质量的0.5％～5％。

最优选地，所述的2-磺基苯甲酸酐衍生物的投料质量占所述的非水锂电池电解液总质量的0.5％～2％。

具体地，所述的锂盐为选自LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiCH₃SO₃、LiSCN、LiNO₃、LiO₃SCF₂CF₃、LiAsF₆、LiAlCl₄的一种或多种。