[发明专利]一种含有硅烷基磺酰胺化合物的锂离子电池电解液和锂离子二次电池

说明书

本发明涉及锂离子电池技术领域，公开了一种含有硅烷基磺酰胺化合物的锂离子电池电解液和锂离子二次电池，该电解液包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包含硅烷基磺酰胺化合物和选自氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、1,3‑丙磺酸内酯、1,3‑丙烯基磺酸内酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、丁二腈、己二腈、环己基苯、乙二醇双(丙腈)醚中的至少一种物质。本发明的锂离子电池电解液，通过应用特定种类的电解液添加剂与有机溶剂和锂盐配合，能够有效改善锂离子电池在高电压下的循环性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种含有硅烷基磺酰胺化合物的锂离子电池电解液和含有该电解液的锂离子二次电池。

背景技术

锂离子电池由于具有质量轻、体积小、自放电小、无污染、无记忆效应等优点在手机、笔记本等数码电子产品和新能源动力汽车领域得到了广泛应用。

近几年，一方面移动电子设备特别是智能手机向着更轻、更薄的方向发展，另一方面动力汽车也向高续航里程发展，这些都对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求。

目前，提高电池能量密度最直接有效的方法是使用高电压的正极活性材料。

然而高电压的正极活性材料在使用过程中会存在一些风险，比如正极材料自身的不稳定性，发生一些副反应，导致过渡金属溶出。

同时，正极材料催化电解液分解，产生大量气体，随着电池充放电循环的进行，电池的内阻逐渐增大，导致锂离子电池的循环性能下降甚至失效。

因此，有必要开发一种耐高电压的锂离子电池电解液，使含有该电解液的锂离子电池在高压下具有优异的循环性能。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的锂离子电池存在的在高电压下循环性能差的缺陷。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种锂离子电池电解液，该电解液包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包含硅烷基磺酰胺化合物和选自氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯、1,3-丙烯基磺酸内酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、丁二腈、己二腈、环己基苯、乙二醇双(丙腈)醚中的至少一种物质。

本发明第二方面提供了一种锂离子二次电池，该锂离子二次电池包括电芯、电池外壳以及本发明第一方面所述的电解液。

本发明的锂离子电池电解液，通过应用特定种类的电解液添加剂与有机溶剂和锂盐配合，能够有效改善锂离子电池在高电压下的循环性能。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

如前所述，本发明第一方面提供了一种锂离子电池电解液，该电解液包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包含硅烷基磺酰胺化合物和选自氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、1，3-丙磺酸内酯、1，3-丙烯基磺酸内酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、丁二腈、己二腈、环己基苯、乙二醇双(丙腈)醚中的至少一种物质。

优选地，所述硅烷基磺酰胺化合物具有式(I)所示的结构：

在式(I)中，R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄、R₁₅、R₁₆各自独立地选自C_1-6的烷基；