[发明专利]一种非水电解液和一种锂离子电池

摘要

本发明提供了一种非水电解液，包括有机溶剂和锂盐，所述有机溶剂选自非碳酸酯溶剂。本发明提供的非水电解液具有较好的抗亲核攻击能力，高活性的自由基离子O₂^.‑较难与这些溶剂发生亲核反应，从而有效抑制了材料中Li₂O流失，稳定了富锂正极材料的结构，有效缓解了材料电压滞后现象的发生。同时本发明提供的非水电解液具有抗氧化性好且不燃的特性，因此本发明提供的非水电解液制备的富锂电池具有较好的循环性能和较高的安全性。

主权项

1.一种非水电解液的用途，其特征在于，该非水电解液用于与锂离子电池中的富锂锰基氧化物正极材料相匹配；该非水电解液包括有机溶剂和锂盐，所述有机溶剂选自非碳酸酯溶剂；所述非碳酸酯溶剂选自含磷化合物、醚类化合物、离子液体、砜类化合物和腈类化合物中的一种或者几种；所述含磷化合物选自具有式I所示结构的磷酸酯、式III所示结构的链状磷腈化合物和式IV所示结构的环三磷腈化合物中的一种或几种，式I、III中，R1、R2、R3、R7和R8独立的选自碳原子数为1～12的烷基、碳原子数为1～12的含氟烷基、芳香基或含氟芳香基，其中，式III中n为1～10的整数；式IV中，R9、R10、R11、R12、R13和R14独立的选自氢原子、卤素、烷基、含氟烷基、烷氧基、含氟烷氧基、芳香基或含氟芳香基；所述醚类化合物选自中的一种或多种；所述砜类化合物选自具有式VI所示结构的链状砜，R17选自苯基或卤素；R18选自C1～C12的直链或支链烷基；所述腈类化合物选自具有式VIII所示结构的单腈化合物，R20‑C≡N    式VIII，R20独立的选自苯基、卤素、C1～C12的直链或支链烷基、C1～C12的直链或支链含氟烷基；所述离子液体中的阳离子选自含氮的阳离子，所述离子液体中阴离子选自四氟硼酸阴离子、六氟磷酸阴离子、高氯酸阴离子、三氟甲基磺酰亚胺阴离子、二(三氟甲基磺酰)亚胺阴离子、三氟甲基磺酰酸阴离子、双氟磺酰亚胺阴离子中的一种，所述含氮的阳离子选自式X所示化合物、式XI所示化合物和式XII所示化合物中的一种或多种；其中，R21、R22、R23、R24、R25和R26独立的选自氢原子、卤素、烷基、含氟烷基、烷氧基、含氟烷氧基、芳香基或含氟芳香基；所述非水电解液还包括添加剂，所述添加剂在所述非水电解液中的质量百分数为0.005％～10％；所述添加剂选自第一添加剂和/或第二添加剂；所述第一添加剂选自亚硝酸锂、硝酸锂、氯化锂、氟化锂、溴化锂、碘化锂、磷酸锂、一氟磷酸锂、二氟磷酸锂、三氟磷酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、三草酸磷酸锂、二氟二草酸磷酸锂和四氟草酸磷酸锂的一种或几种；所述第二添加剂选自含氟碳酸酯、不饱和碳酸酯、磺酸内酯、含氟羧酸酯和含氟醚中的一种或几种；所述含氟碳酸酯选自式XIII所示结构的含氟环状碳酸酯或式XIV所示结构的含氟链状碳酸酯中的一种或几种；其中，R27、R28、R29和R30独立的选自氢、氟、C1～C6的直链或支链烷基、C1～C6的直链或支链含氟烷基，且R27和R28其中之一为含氟基团，R29和R30其中之一为含氟基团；所述不饱和碳酸酯选自含双键的不饱和碳酸酯；所述磺酸内酯选自式XV所示结构的环状磺酸内酯；其中，r为1～3的整数，R31独立的选自氢、氟、C1～C6的直链或支链烷基、C1～C6的直链或支链含氟烷基；所述含氟羧酸酯选自式XVI所示结构中的一种或几种；其中，R32和R33独立的选自C1～C6的直链或支链烷基、C1～C6的直链或支链含氟烷基，且R32和R33其中之一为含氟基团；所述含氟醚选自式XVII所示结构中一种或几种；其中，R34和R35独立的选自C1～C6的直链或支链烷基、C1～C6的直链或支链含氟烷基，且R34和R35其中之一为含氟基团。