[发明专利]一种含有非水电解液的锂离子电池

说明书

本发明提供一种含有非水电解液的锂离子电池。所述锂离子电池包括正极、负极、隔膜和电解液，所述电解液包括非水有机溶剂、导电锂盐和添加剂，所述的添加剂包括苯基硅烷类化合物和含S＝O的化合物；其中，将苯基硅烷类化合物和含S＝O的化合物组合使用，其中苯基硅烷类化合物可更好的与正极络合形成类似保护层，使得正极结构更稳定，避免金属离子溶出催化电解液副反应分解；而含S＝O的化合物可在负极表面形成韧性更好的SEI膜，供锂离子高效迁移。适量的添加剂可以在正负极活性物质表面以及导电剂表面形成足量的低阻抗且韧性好的界面膜，使得电池耐高电压且具有优越的高温循环性能和低温放电性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种含有非水电解液的锂离子电池。

背景技术

近年来，锂离子电池被广泛使用于数码、储能、动力、军用航天和通讯设备等领域。但随着电子设备的多元化和功能的多样化，人们对电子设备的续航能力要求越来越高。因此，提高锂离子电池的能量密度是当前的研究热点。

发明内容

本申请的申请人研究发现，能量密度的提升，一方面是通过提高电池充电电压以获得更高的容量；另一方面是使用高容量的正极或者负极材料。但随着电池电压的提高或是新型高容量的正极或负极材料的应用，都会带来加速电解液分解的问题。目前，成膜电解液添加剂的应用是解决电解液分解的重要手段。但是，当前的电解液添加剂往往难以同时兼顾高低温性能，例如：VC、VEC等具有好的高温性能但是其低温性能是无法弥补的。因此，确有必要开发一种能够应用在高能量密度电池上的电解液，促进锂离子电池有更广泛的使用，同时扩宽锂离子电池的使用温度。

本发明的目的是为了解决现有的电解液添加剂高低温性能难兼顾，提供一种含有非水电解液的锂离子电池。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种含有非水电解液的锂离子电池，所述锂离子电池包括正极、负极、隔膜和电解液，所述正极包括正极活性物质、粘结剂和导电剂，所述负极包括负极活性物质和导电剂，所述电解液包括非水有机溶剂、导电锂盐和添加剂，所述的添加剂包括苯基硅烷类化合物和含S＝O的化合物；

其中，所述的苯基硅烷类化合物与正极活性物质和导电剂质量之和的质量比大于0且小于等于0.06；所述的含S＝O的化合物与负极活性物质和导电剂质量之和的质量比大于0且小于等于0.05。

进一步地，所述的苯基硅烷类化合物与正极活性物质和导电剂质量之和的质量比大于等于0.005且小于等于0.06，例如小于等于0.05、0.04、0.03、0.02、0.01、0.005；所述的含S＝O的化合物与负极活性物质和导电剂质量之和的质量比大于等于0.005且小于等于0.05，例如小于等于0.04、0.03、0.02、0.01、0.005。

进一步地，所述正极活性物质和导电剂的质量比为本领域公知的。

进一步地，所述负极活性物质和导电剂的质量比为本领域公知的。

进一步地，所述的苯基硅烷类化合物具有式(I)所示的结构通式：

其中，R₁、R₂相同或不同，各自独立地选自卤素、无取代或任选被一个、两个或更多个R_a取代的下列基团：C_1-12烷基、C_2-12烯基、C_2-12炔基、C_6-20芳基；每一个R_a相同或不同，彼此独立地选自卤素、C_1-12烷基。

进一步地，R₁、R₂相同或不同，各自独立地选自F、C_1-6烷基、C_2-6烯基、苯基、萘基。