[发明专利]用于高容量锂离子电池的电解液、制备方法及锂离子电池

权利要求书

1.一种用于高容量锂离子电池的电解液，所述的电解液包括非水溶剂和六氟磷酸锂，其特征在于：所述的电解液还包括负极成膜添加剂、抑制正极表面活性添加剂和过渡金属离子络合剂；

其中，负极成膜添加剂由占电解液总量1～10wt％的有机酯类负极成膜添加剂和占电解液总量0.5～2wt％的无机锂盐负极成膜添加剂组成；

抑制正极表面活性添加剂由占电解液总量1～5wt％的氟醚类添加剂和占电解液总量0.1～5wt％的腈类添加剂组成；

所述的过渡金属离子络合剂占电解液总量的0.1～1.0wt％。

2.根据权利要求1所述的用于高容量锂离子电池的电解液，其特征在于：

所述的氟醚类添加剂为1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚、2H-六氟丙基2,2,3,3-四氟醚、氟甲基-1,1,1,3,3,3-六氟异丙基醚、1,1,2,2-四氟乙基乙基醚、1,2-双(1,1,2,2-四氟乙氧基)乙烷、1,2,2,2-四氟乙基二氟甲醚中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的用于高容量锂离子电池的电解液，其特征在于：所述的腈类添加剂为丁二腈，戊二腈，己二腈，庚二腈，1,3,6-己烷三腈，1,2,3-丙烷三腈，乙二醇双(丙腈)醚中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的用于高容量锂离子电池的电解液，其特征在于：所述的有机酯类负极成膜添加剂为碳酸亚乙烯酯,氟代碳酸乙烯酯，碳酸乙烯亚乙酯,亚硫酸丙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、亚硫酸亚乙酯、硫酸亚乙酯、甲烷二磺酸亚甲酯、1,4-丁烷磺酸内酯，4-甲基硫酸乙烯酯中的一种或多种；

所述的无机锂盐负极成膜添加剂为四氟硼酸锂，双草酸硼酸锂，双氟草酸硼酸锂，双氟磺酰亚胺锂,双三氟甲烷磺酰亚胺锂中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的用于高容量锂离子电池的电解液，其特征在于：所述过渡金属离子络合剂为12-冠醚-4、18-冠醚-6、15-冠醚-5、1-氮杂-15-冠醚-5、氮杂-18-冠醚-6、二氮杂18-冠醚-6、二(吡啶-2-甲基)胺、N-(2-吡啶基甲基)-1-丙胺、N-(2-吡啶基甲基)-2-烯-1-丙胺、N,N,N’,N’-四(2-吡啶甲基)乙二胺、N-(2-吡啶基甲基)-1-丁胺中的一种或多种。

6.根据权利要求1至5任一所述的用于高容量锂离子电池的电解液，其特征在于：所述的非水溶剂占电解液总量的52～85wt％，所述的非水溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的至少一种和碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯中的至少一种的混合物。

7.根据权利要求6所述的用于高容量锂离子电池的电解液，其特征在于：所述的六氟磷酸锂在电解液中的浓度为1.0～2.0mol/L。

8.一种如权利要求1至7任一所述的用于高容量锂离子电池的电解液的制备方法，其特征在于：在氩气氛围内，向非水溶剂中加入过渡金属离子络合剂、负极成膜添加剂和抑制正极表面活性添加剂，最后加入六氟磷酸锂并将混合物搅拌混合均匀。

9.一种采用如权利要求1至7任一所述的电解液的锂离子电池，所述的锂离子电池包括正极、负极、电解液、隔膜，其特征在于：所述的锂离子电池的正极中的正极活性物质为LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂或LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于：所述的锂离子电池的负极中的负极活性物质为硅碳复合材料，硅碳复合材料中总Si质量百分数小于12％。