[发明专利]一种电解液及锂离子电池

说明书

本发明公开了一种电解液及锂离子电池。所述电解液包含氟代碳酸酯和线性碳酸酯混合溶剂、锂盐、添加剂和稳定剂。其中，所述混合溶剂中氟代碳酸酯和线性碳酸酯的质量份数比为1：(1～5)。本发明中的电解液具有较好的热稳定性，改善了环状碳酸酯的高温易分解的缺点。使用本发明中的电解液组装的锂离子电池具有较好的高温存储性能，所组装的锂离子电池在高温下的产气量显著降低。所组装的锂离子电池的安全性能大大提升，耐热温度高达160℃，此外，该电池也具有较好的循环性能，在1C的电流密度下，循环至600圈时，容量保持率依旧可以达到94％以上。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及了一种电解液及锂离子电池。

背景技术

为应对环境污染日益严峻以及能源危机的问题，人们对绿色能源的呼声不断高涨。其中， 锂离子二次电池以其较长的工作寿命，较高的工作电压和能量密度以及较低的环境污染而广 泛应用于各类便携电子中。采用高镍三元正极材料匹配高硅含量的石墨复合负极材料是提高 电池能量密度的重要手段之一。但是，随着镍含量的增加，电池的安全稳定性大幅度降低， 随着硅负极使用含量的增加，电池的循环性能和高温性能逐渐降低。

其中，限制高镍三元正极材料发展的主要阻碍之一是在高电压和高温下电解液的急剧氧 化分解。为此，研究者们进行了大量的研究，开发出了许多新型的电解液体系，如高浓度、 砜类和腈类电解液等。尽管新型电解液体系明显提高了电解液在高电压下与正极的兼容性， 但大部分体系不能同时满足锂离子电池的高温存储和安全性能的要求。

因此，急需开发一种电解液，使得该电解液在用于高电压的正极材料时，既可以提高电 池的循环性能，也可以提高电池的高温存储性能和安全性能。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电解 液及锂离子电池，本发明中的电解液包括氟代碳酸酯和线性碳酸酯混合溶剂、锂盐、添加剂 和稳定剂，改善了碳酸酯类溶剂高温易分解的缺点，提高了电解液的热稳定性。使用该电解 液组装的锂离子电池具有较好的高温存储性能，产气量大大降低，此外，本发明中的电解液 提高了组装的锂离子电池的安全性能和循环性能。

本发明的第一方面，提供了一种电解液，所述电解液包括以下组分：溶剂、锂盐、添加 剂和稳定剂。

根据本发明的第一方面的内容，在本发明的一些实施例中，所述溶剂包括氟代碳酸酯和 线性碳酸酯。

在本发明的一些优选的实施方式中，溶剂中氟代碳酸酯和线性碳酸酯的质量份数比为1： (1～5)。

在本发明的一些优选实施方式中，所述电解液中包含质量百分数为75～85％的溶剂。

在本发明的一些优选实施方式中，所述电解液中包含质量百分数为2～5％的添加剂。

在本发明的一些优选实施方式中，所述电解液中包含质量百分数为10～20％的锂盐。

在本发明的一些优选实施方式中，所述电解液中包含质量百分数为0.05～5％的稳定剂。

在本发明的一些更优选实施方式中，所述电解液中包含质量百分数为78～82％的溶剂。

在本发明的一些更优选实施方式中，所述电解液中包含质量百分数为3～4％的添加剂。

在本发明的一些更优选实施方式中，所述电解液中包含质量百分数为13～17％的锂盐。

在本发明的一些更优选实施方式中，所述电解液中包含质量百分数为0.1～3％的稳定剂。

在本发明的一些优选实施方式中，所述氟代碳酸酯包括氟代碳酸乙烯酯、氟代碳酸丙烯 酯、双氟碳酸乙烯酯、双氟碳酸丙烯酯、2,2-三氟乙基碳酸酯和4-三氟代甲基碳酸乙烯酯中 的一种或几种。