[发明专利]锂二次电池的电解液及其制备方法、锂二次电池

说明书

本发明涉及一种锂二次电池的电解液及其制备方法、锂二次电池。该锂二次电池的电解液的组成包括添加剂和电解原液；所述添加剂为四硼酸锂，所述电解原液包括溶剂和导离子锂盐；所述四硼酸锂在所述锂二次电池充放电过程中于正极的表面形成界面膜，由此可提高锂二次电池的循环稳定性和倍率性能，既方便又经济。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，特别是涉及锂二次电池的电解液及其制备方法、锂二次电池。

背景技术

在商业化二次电池中，锂二次电池因其比能量高、循环性能好、安全性能强等优点，在便携式电子产品、电动汽车和大规模能源存储等领域备受关注。但随着科技的进步及市场的不断发展，人们对电池能量密度以及性能需求日益递增。

目前使用的商用正极材料大多为钴酸锂(145mAh g^-1)，磷酸铁锂(165mAh g^-1)等，能量密度上已不能满足人们的需求，开发具有高能量密度的新的电池材料是解决能量密度不足的一个方法，比如LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂(0≤x，y，z1)， LiNi_0.5Mn_1.5O₄和xLi₂MnO₃(1-x)LiMO₂。该类正极材料能够提高电池的工作电压，同样也能提高能量密度，且此方法简单有效。但不幸的是，采用该类正极材料制作的锂二次电池的循环性能较差，电池寿命短。

发明内容

基于此，有必要提供一种四硼酸锂作为添加剂在锂二次电池的电解液中的应用，所述四硼酸锂能够在所述锂二次电池充放电过程中于正极的表面形成界面膜，由此提高锂二次电池的循环稳定性和倍率性能，既方便又经济。

四硼酸锂作为添加剂在锂二次电池的电解液中的应用，所述四硼酸锂在所述锂二次电池充放电过程中于正极的表面形成界面膜。

在其中一个实施例中，所述充放电过程采用的电压为3～4.5V。

在其中一个实施例中，所述锂二次电池进行两次充放电后，界面阻抗为 20～25Ω。

在其中一个实施例中，所述正极的材料为LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，其中，0≤x1， 0≤y1，0≤z1。

本发明还提供一种锂二次电池的电解液，其组成包括添加剂和电解原液；所述添加剂为四硼酸锂，所述电解原液包括溶剂和导离子锂盐；所述四硼酸锂在所述锂二次电池充放电过程中于正极的表面形成界面膜。

在其中一个实施例中，所述添加剂的用量为所述电解原液的重量的1.5～5％。

在其中一个实施例中，所述溶剂包括环状碳酸酯溶剂和线性碳酸酯溶剂。

在其中一个实施例中，所述溶剂包括质量比为(1：3)～(3：2)的环状碳酸酯溶剂和线性碳酸酯溶剂。

在其中一个实施例中，所述环状碳酸酯溶剂为碳酸乙烯酯；及/或，所述线性碳酸酯溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述电解原液中，所述导离子锂的浓度为 0.8～1.2mol/L。

在其中一个实施例中，所述导离子锂盐选自LiPF₆、LiBF₄、LiBOB、LiDFOB、LiSO₃CF₃、LiClO₄、LiAsF₆、Li(CF₃SO₂)₂N和LiC(CF₃SO₂)₃中的至少一种。