[发明专利]一种耐氧化电解液、锂离子电池及制备方法

说明书

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种耐氧化电解液、锂离子电池及制备方法。本发明提供的耐氧化电解液，包括摩尔比为(1‑3)：1的含氟砜类溶剂和锂盐。本发明采用锂盐溶解在含氟砜类溶剂中，可以在不使用稀释剂和其它功能添加剂的情况下形成一种高浓度电解液，仅通过选用特定的含氟砜类溶剂即可使得高浓度电解液具有极高的耐氧化性，进而改善正极材料的循环稳定性。具体地，本发明提供的电解液的氧化电位最高可达6.7V，而常规正极材料的工作电压在3.7～4.2V，高电压正极材料的工作电压在4.5～5V，由此可见，本发明提供的电解液还可以匹配更高工作电压的正极材料，从而更进一步提高高电压正极材料循环和存储寿命。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种耐氧化电解液、锂离子电池及制备方法。

背景技术

锂离子电池作为绿色环保新能源，具有可靠性好，安全性高，体积小，重量轻等优点，目前已经被广泛的应用于数码类产品、电动汽车、军工产品等领域。随着新能源汽车、电动无人机等大型电动设备的快速发展，车用的锂离子动力电池对长续航里程、宽温度范围环境等技术要求越来越高，人们迫切需要更开发高能量密度、更优异的高温循环、存储性能的高电压正极材料体系的锂离子二次电池。

电解液是锂离子电池的重要组成部分，对于电池的输出电压、倍率性能、适用温度范围、循环性能和安全性能等有着重要的影响。采用高电压的正极材料(例如：尖晶石LiNi_0.5Mn_1.5O₄，富锂锰基xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂等)是提高能量密度的有效方向，然而这类材料工作电压通常达到4.8～5V，在高电压下容易发生界面劣化，氧化电解液，导致高温下寿命迅速衰减。

近几年来，研究人员发现高浓度电解液(3mol/L)相较于传统低浓度电解液(≤1mol/L)，具有与电极相容性好、离子载体密度高等优势。这类电解液包括溶剂化离子液体、高浓度有机溶剂电解液和水溶盐电解液体系，它们不仅提高了电解液体系的Li⁺传输性能、自扩散系数以及离子电导率等物理化学性质，而且对锂离子电池循环稳定、倍率以及安全等电化学性能方面具有重要贡献。

但值得注意的是，现有技术中的高浓度电解液的耐氧化性和循环稳定性还有待进一步提升。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的高浓度电解液的耐氧化性和循环稳定性还有待进一步提升的缺陷，从而提供一种耐氧化电解液、锂离子电池及制备方法。

为此，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种耐氧化电解液，包括摩尔比为1：(1-3)的锂盐和含氟砜类溶剂。

可选的，包括摩尔比为1：(1.5-2.5)的锂盐和含氟砜类溶剂。

可选的，所述含氟砜类溶剂具有式I或式II所示结构：

其中，R₁＝C_nH_2n+1，R₂＝C_nF_xH_2n+1-x，R₃＝C_nF_2n，1≤x≤_2n+1，n＝1～8。

典型非限定性的，所述含氟砜类溶剂具有如下任一所示结构：

可选的，所述锂盐具有如式VI所述结构：