[发明专利]电解液及其制备方法、锂离子电池及电动车

说明书

本发明涉及储能技术领域，其提供一种可用于锂离子电池的电解液，其包括电解液溶剂与复合锂盐，其中，复合锂盐可溶解在电解液溶剂中，所述电解液溶剂包括有机溶剂以及添加剂；其中，有机溶剂占电解液溶剂的体积百分含量为80%‑99%，添加剂占电解液溶剂的体积百分含量为0.5%‑5%，所述添加剂包括三（三甲基硅烷）亚磷酸酯。基于本发明获得的锂离子电池用倍率型电解液，通过优化溶剂组成，搭配新型电解质盐和添加剂，提高电解液的离子电导率，改善SEI膜的成分比例，使其有利于Li⁺的传导，稳定正极结构，抑制过渡金属离子的溶解，从而改善锂离子电池的倍率性能和循环性能，从而还可提高使用该锂离子电池的电动车运行稳定性。

【技术领域】

本发明涉及储能技术领域，尤其涉及一种电解液及其制备方法、锂离子电池及电动车。

【背景技术】

锂离子电池以其高比能量及功率密度、长循环寿命、环境友好等特点在消费类电子产品、电动汽车和储能等领域得到了广泛的应用。随着交通运输的发展，对锂离子电池（LIBs）的需求急剧增长，如电动汽车（ev），迫切需要在能量和功率密度，循环寿命，安全性和充电时间等方面具有良好的性能。特别是，能够快速充电的锂离子电池是替换汽油车所必不可少的。然而，锂离子电池实现快速充电的能力是非常具有挑战性的，众所周知，大倍率充电时，负极会发生锂金属析出与沉积，沉积的金属锂易与电解液发生不可逆反应，进而消耗掉大量的电解液，同时使SEI膜（Solid Electrolyte Interphase）的厚度进一步增加，导致电池负极SEI膜阻抗进一步增大，电池极化进一步增强，带来严重的容量衰减，极大的破坏电池的循环寿命及安全性能。

电解液作为锂离子电池的重要组成部分，不仅决定了Li⁺在液相中的迁移速率，同时还参与SEI膜形成，对SEI膜性能起着关键性的作用。

然而，现有商用电解质盐是LiPF₆，溶剂为碳酸酯，形成的SEI膜阻抗较大，导致其倍率性能较差，另外P-F键易水解断裂使其抗热和抗水解性能差，因此，亟待提供一种新型锂离子电池的电解液及锂离子电池。

【发明内容】

为克服现有技术中电解液存在的技术问题，本发明提供一种电解液及其制备方法、锂离子电池及电动车。

本发明为了解决上述技术问题，提供以下技术方案：一种锂离子电池电解液，其包括电解液溶剂与复合锂盐，其中，所述电解液溶剂由有机溶剂、共溶剂以及添加剂组成；其中，有机溶剂占电解液溶剂的体积百分含量为80%-99%，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯以及碳酸甲乙酯；所述共溶剂为占电解液溶剂的体积百分含量为0.5%-15%的氟代碳酸乙烯酯；添加剂占电解液溶剂的体积百分含量为0.5%-5%，所述添加剂为三（三甲基硅烷）亚磷酸酯；所述复合锂盐包括锂盐及锂盐添加剂，所述锂盐的摩尔浓度为0.913~1.279mol/L；所述锂盐添加剂的摩尔浓度为0.043~0.243mol/L；所述锂盐添加剂包括二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟磷酸锂及四氟硼酸锂的一种或几种的组合。

优选地，所述锂盐包括六氟磷酸锂。

优选地，在所述有机溶剂中，对应碳酸乙烯酯占电解液溶剂的体积百分含量为15％，碳酸二甲酯占电解液溶剂的体积百分含量为58％，碳酸甲乙酯占电解液体积溶剂的百分含量为18％。

本发明为了解决上述技术问题，还提供以下技术方案：一种锂离子电池，其包括至少一个锂离子电芯，所述锂离子电芯内注有如上所述锂离子电池电解液。

本发明为了解决上述技术问题，还提供以下技术方案：一种电动车，其包括如上所述锂离子电池。