[发明专利]一种适用于硅碳负极的电解液及包含该电解液的锂离子电池

权利要求书

1.一种适用于硅碳负极的电解液，所述电解液包含电解质锂盐、非水有机溶剂和添加剂，其特征在于，所述添加剂包括负极成膜添加剂、具有式Ⅰ结构的氟代苯基异氰酸酯类化合物添加剂和具有式Ⅱ结构的二硅氮基类化合物添加剂，其中，所述具有式Ⅰ结构的氟代苯基异氰酸酯类化合物添加剂通式如下：

其中，R₁-R₅分别选自氢原子、氟原子、碳含量大于等于1的烷基、烯烃基、烷氧基或芳香基中的任意一种，且R₁-R₅中至少有一个被氟原子取代；

所述具有式Ⅱ结构的二硅氮基类化合物添加剂通式如下：

其中，X₁-X₆各自独立的选自1-5个碳原子的烷基或其取代物，M为Li或H中的任意一种；所述负极成膜添加剂为氟代碳酸乙烯酯和1,3-丙二醇环硫酸酯；所述电解质锂盐为六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的混合锂盐。

2.根据权利要求1所述的适用于硅碳负极的电解液，其特征在于，所述具有式Ⅰ结构的氟代苯基异氰酸酯类化合物选自A₁-A₅中的一种或多种：

所述具有式Ⅱ结构的二硅氮基类化合物选自B₁-B₅中的一种或多种：

3.根据权利要求1所述的适用于硅碳负极的电解液，其特征在于，所述具有式Ⅰ结构的氟代苯基异氰酸酯类化合物的含量占电解液总质量的0.5～5.0wt％；所述具有式Ⅱ结构的二硅氮基类化合物的含量占电解液总质量的0.1～1.0wt％。

4.根据权利要求1所述的适用于硅碳负极的电解液，其特征在于，所述电解质锂盐中含硼锂盐类化合物含量占电解液总质量的0.1～10wt％，六氟磷酸锂含量占电解液总质量的12.5～15.0wt％。

5.根据权利要求1所述的适用于硅碳负极的电解液，其特征在于，所述电解质锂盐中含基于电解液总质量11.5～13.5wt％的六氟磷酸锂、基于电解液总质量0.4～0.6wt％的双草酸硼酸锂和基于电解液总质量2.0～3.0wt％的二氟草酸硼酸锂。

6.根据权利要求5所述的适用于硅碳负极的电解液，其特征在于，所述电解质锂盐中含基于电解液总质量12.5wt％的六氟磷酸锂、基于电解液总质量0.5wt％的双草酸硼酸锂和基于电解液总质量2.5wt％的二氟草酸硼酸锂。

7.根据权利要求1所述的适用于硅碳负极的电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂选自碳酸酯类或/和羧酸酯类化合物。

8.根据权利要求7所述的适用于硅碳负极的电解液，其特征在于，所述碳酸酯类化合物选自环状碳酸酯或/和链状碳酸酯。

9.根据权利要求8所述的适用于硅碳负极的电解液，其特征在于，所述环状碳酸酯为碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的至少一种，所述链状碳酸酯选自碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲丙酯中的一种或几种。

10.根据权利要求8所述的适用于硅碳负极的电解液，其特征在于，所述环状碳酸酯含量占电解液总质量的25.0～45.0wt％，所述链状碳酸酯含量占电解液总质量的40.0～70.0wt％。

11.根据权利要求7所述的适用于硅碳负极的电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂包含碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯。

12.根据权利要求11所述的适用于硅碳负极的电解液，其特征在于，所述碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的质量比为(1-3)：(2-4)：(2-4)。