[发明专利]一种电解液及高容量锂离子电池

说明书

本发明提供一种电解液及高容量锂离子电池，该电解液包括有机溶剂、锂盐和添加剂，有机溶剂包括碳酸酯类和羧酸酯类，锂盐包括六氟磷酸锂，添加剂包括润湿添加剂和成膜添加剂。本发明当中的电解液与普通电解液相比，通过在电解液当中加入润湿添加剂，使电解液的润湿性能好，提高了电解液在极片正负极颗粒材料表面的附着性和沉积量，提高了电解液在颗粒材料空隙间的扩散性能，实现了锂离子在正负极间的快速有效传输，从而提高了锂电池的容量发挥性能；同时，电解液中复合添加剂的加入，可以在正负极材料表面形成一层致密均匀且稳定的界面膜，减少了正负极材料表面的电化学活性位点，抑制了副反应发生，提高了锂电池的循环寿命。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种电解液及高容量锂离子电池。

背景技术

对比铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池，锂离子电池具有高能量密度、高电压、长寿命、自放电率低、无记忆效应、环境友好等优点，目前，市场上锂离子电池作为移动便携电源的应用越来越广，比如3C产品、无人机、电动工具、UPS、电动自行车和电动汽车等等，范围覆盖了陆海空领域。而作为移动电源，消费者希望电池能长时间提供能量，因此，开发高容量、长循环寿命锂电池成为相关技术人员面临的重要课题之一。

电池容量的提升一般有以下几种方式：一、正负极活性材料的性能改进，如材料颗粒纳米化、掺杂改性、包覆等；二、提到电池极片的压实密度；三、电池结构设计的改进，以提供更多的空间给活性材料，如降低集流体和隔膜的厚度等。

综合的结果是，电池容量的提升从一定程度上带来了电池内部材料密度的提升，导致锂电池内部电解液的储存空间降低，尤其是对于纳米化正负极材料或者高压实体系，极片颗粒间孔隙减小，电解液难于到达，造成锂离子传输困难，限制了锂电池的容量发挥，给电解液带来了新的压力和挑战。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种电解液及含有该电解液的高容量锂离子电池，以解决现有高容量电池存在锂离子传输困难的技术问题。

根据本发明实施例当中的一种电解液，包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述有机溶剂包括碳酸酯类和羧酸酯类，所述锂盐包括六氟磷酸锂，所述添加剂包括润湿添加剂和成膜添加剂。

优选地，所述润湿添加剂包括乙酰肼、苯磺酰肼和对甲基苯磺酰肼中的一种或几种。

优选地，所述润湿添加剂的重量百分比为0.1-1％。

优选地，所述成膜添加剂包括亚硫酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、双氟代磺酰亚胺锂和二氟草酸硼酸锂中的一种或几种。

优选地，所述成膜添加剂的重量百分比为2-6％。

优选地，所述碳酸酯类包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯中的一种或多种，所述羧酸酯类包括乙酸乙酯、乙酸丙酯、碳酸丙烯酯中的一种或多种。

优选地，所述有机溶剂的重量百分比为75-88％。

优选地，所述六氟磷酸锂的重量百分比为5-20％。

一种高容量锂离子电池，包括正极片、负极片、隔膜和电解液，所述电解液为上述的电解液。

优选地，所述正极片的材料为钴酸锂、三元材料或磷酸铁锂，所述负极片的材料为人造石墨、天然石墨或复合物石墨。

与现有技术相比：通过在电解液当中加入润湿添加剂，使电解液的润湿性能好，提高了电解液在极片正负极颗粒材料表面的附着性和沉积量，提高了电解液在颗粒材料空隙间的扩散性能，实现了锂离子在正负极间的快速有效传输，从而提高了锂电池的容量发挥性能；同时，电解液中复合添加剂的加入，可以在正负极材料表面形成一层致密均匀且稳定的界面膜，减少了正负极材料表面的电化学活性位点，抑制了电解液的分解、金属溶解等副反应，提高了锂电池的循环寿命。

具体实施方式