[发明专利]一种锂离子电池非水电解液及其应用

权利要求书

1.一种锂离子电池非水电解液，其特征在于，所述锂离子电池非水电解液包括锂盐、非水溶剂和添加剂，所述添加剂包含具有式(1)所示的环状结构的烯基硅氧烷化合物、降低阻抗添加剂和成膜添加剂：

其中R选自氢、卤素、氰基、取代或未取代的C1-C5的烷基、取代或未取代的C6-C30的芳基、酰胺基、磷酸酯基、磺酰基、硅氧基或硼酸酯基，n为2～10的整数。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池非水电解液，其特征在于，R为氰基、甲基、乙基、丙基、苯基或其中波浪线代表基团的连接位点。

3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池非水电解液，其特征在于，所述具有式(1)所示的环状结构的烯基硅氧烷化合物为如下化合物中的任意一种：

4.根据权利要求1-3中任一项所述的锂离子电池非水电解液，其特征在于，所述锂离子电池非水电解液中具有式(1)所示的环状结构的烯基硅氧烷化合物的质量百分含量为0.01～5.00％。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的锂离子电池非水电解液，其特征在于，所述锂离子电池非水电解液中还包括降低阻抗添加剂，所述降低阻抗添加剂包括二氟磷酸锂、硫酸乙烯酯或二氟草酸硼酸锂中任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述锂离子电池非水电解液中，降低阻抗添加剂的质量百分含量为0.01～10.00％。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的锂离子电池非水电解液，其特征在于，所述锂离子电池非水电解液中还包括成膜添加剂，所述成膜添加剂包括硫酸丙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、丙烯磺酸内酯、1,4-丁烷磺酸内酯、亚硫酸亚乙酯、二氟双草酸磷酸锂四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、丁二腈、己二腈、丁二酸酐、三(三甲基硅基)硼酸酯、三(三甲基硅基)磷酸酯、甲烷二磺酸亚甲酯、乙二醇双丙腈醚、1,3,6-己烷三腈、磷酸三炔丙酯、氟苯或1,1,2,3-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述锂离子电池非水电解液中，成膜添加剂的质量百分含量为0.01～20.00％。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的锂离子电池非水电解液，其特征在于，所述锂盐包括六氟磷酸锂、高氯酸锂、三氟甲基磺酸锂、双氟磺酰亚胺锂或双三氟甲基磺酰亚胺锂中任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述锂离子电池非水电解液中锂盐的质量百分含量为2.0～25.0％。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的锂离子电池非水电解液，其特征在于，所述非水溶剂为乙二醇二乙醚、丙酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、乙酸丙酯、丁酸丁酯、乙腈、碳酸甲丙酯、丙酸乙酯、γ-丁内酯、环丁砜、二甲基亚砜、四氢呋喃、碳酸丙烯酯、乙酸乙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯或碳酸乙烯酯中任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述锂离子电池非水电解液中，非水溶剂的质量百分含量为40.00～97.97％。

9.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括如权利要求1-8中任一项所述的锂离子电池非水电解液。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池还包括电池壳体和电芯，所述电芯和所述锂离子电池非水电解液密封在电池壳体内；

优选地，所述电芯包括正极、负极以及设置在所述正极和负极之间的隔膜或固态电解质层；

优选地，所述正极的材料为可嵌入及脱嵌锂的活性物质；所述负极的材料为脱嵌锂或能与锂形成合金的金属、合金，或者能插入/脱出锂的金属氧化物；

优选地，所述可嵌入及脱嵌锂的活性物质为LiNi_xCo_yMn_zL_(1-x-y-z)O₂、LiCo_x'L_(1-x')O₂、LiNi_x”L'_y'Mn_(2-x”-y')O₄或Li_z'MPO₄中的至少一种；其中L为Al、Sr、Mg、Ti、Ca、Zr、Zn、Si或Fe中的至少一种；0≤x≤1,0≤y≤1，0≤z≤1,0＜x+y+z≤1，0＜x'≤1，0.3＜x”≤0.6，0.01≤y'≤0.2，L'为Co、Al、Sr、Mg、Ti、Ca、Zr、Zn、Si或Fe中的至少一种；0.5≤z'≤1，M为Fe、Mn或Co中的至少一种；

优选地，所述负极的材料由结晶型碳、锂金属、LiMnO₂、LiAl、Li₃Sb、Li₃Cd、LiZn、Li₃Bi、Li₄Si、Li_4.4Pb、Li_4.4Sn、LiC₆、Li₃FeN₂、Li_2.6CoN_0.4、Li_2.6CuN_0.4或Li₄Ti₅O₁₂中的至少一种。