[发明专利]一种适配硅碳负极的电解液及锂离子电池

权利要求书

1.一种适配硅碳负极的电解液，包括电解质锂盐、非水性有机溶剂和添加剂，其特征在于：所述添加剂包括具有式Ⅰ结构的化合物添加剂A、具有式Ⅱ结构的化合物添加剂B、成膜添加剂C和锂盐添加剂D；

其中，R₁，R₂，R₃各自独立地选自1-5个碳原子的烷基或其取代物；R₄，R₅各自独立地选自氢原子、氟原子、烷基、烯烃基和烷氧基中的任意一种；

其中，X₁选自氢原子、氟原子、烷基及其取代物、烯烃基和烷氧基中的任意一种；X₂，X₃各自独立地选自氢原子、氟原子和烷基及其取代物中的任意一种；X₄，X₅，X₆各自独立地选自1-5个碳原子的烷基或其取代物。

2.根据权利要求1所述的适配硅碳负极的电解液，其特征在于：所述添加剂A包括选自以下结构式的化合物中的至少一种：

3.根据权利要求1所述的适配硅碳负极的电解液，其特征在于：所述添加剂B包括选自以下结构式的化合物中的至少一种：

4.根据权利要求1所述的适配硅碳负极的电解液，其特征在于：所述添加剂A的含量占电解液总质量的0.01～5.0wt％；所述添加剂B的含量占电解液总质量的0.01～2.0wt％。

5.根据权利要求1所述的适配硅碳负极的电解液，其特征在于：所述成膜添加剂C包括氟代碳酸乙烯酯和其他成膜添加剂，所述其他成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、硫酸乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、丙烯磺酸内酯、三(三甲基烷)硼酸酯和三(三甲基烷)磷酸酯中的至少一种；其中，所述氟代碳酸乙烯酯的含量占电解液总质量的0.5～20wt％，所述其他成膜添加剂的含量占电解液总质量的0.5～7wt％。

6.根据权利要求1所述的适配硅碳负极的电解液，其特征在于：所述锂盐添加剂D包括二氟磷酸锂和其他锂盐类化合物，所述其他锂盐类化合物为二氟双草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、草酸磷酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂盐和双氟磺酰亚胺锂中的至少一种；其中，所述二氟磷酸锂的含量占电解液总质量的0.1～10.0wt％，所述其他锂盐类化合物的含量占电解液总质量的0.1～12.5wt％。

7.根据权利要求1所述的适配硅碳负极的电解液，其特征在于：所述非水性有机溶剂包括碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物；所述碳酸酯类化合物包括环状碳酸酯和链状碳酸酯；其中，所述环状碳酸酯为乙烯碳酸酯和丙烯碳酸酯中的至少一种，所述环状碳酸酯的含量占电解液总质量的5.0～25.0wt％；所述链状碳酸酯包括碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲丙酯中的至少一种，所述链状碳酸酯的含量占电解液总质量的10.0～30.0wt％；所述羧酸酯类化合物包括丙酸乙酯、丙酸丙酯、乙酸乙酯、正丁酸乙酯、乙酸丙酯和γ-丁内酯中的至少一种，所述羧酸酯类化合物的含量占电解液总质量的10.0～30.0wt％。

8.根据权利要求1所述的适配硅碳负极的电解液，其特征在于：所述电解质锂盐为六氟磷酸锂，所述电解质锂盐的含量占电解液总质量的12.5～20.0wt％。

9.一种锂离子电池，包括正极极片、负极极片、设置在所述正极极片和所述负极极片之间的隔膜、以及电解液，其特征在于：所述电解液为权利要求1～8任一项所述的适配硅碳负极的电解液。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于：所述正极极片包括正极集流体和正极膜片，所述负极极片包括负极集流体和负极膜片，所述正极膜片包括正极活性物质、导电剂和粘结剂，所述负极膜片包括负极活性物质、导电剂和粘结剂；所述正极活性物质为LiNi_1-x-y-zCo_xMn_yAl_zO₂，其中：0≤x≤0.5，0≤y≤0.5，0≤z≤0.5且0≤x+y+z≤1；所述负极活性物质为纳米硅或SiO_w与石墨复合而成的硅碳复合材料，其中：1＜w＜2。