[发明专利]一种电解液以及包括该电解液的锂二次电池

说明书

本发明公开了一种电解液以及包括该电解液的锂二次电池。其中电解液包括电解质锂盐、有机溶剂、添加剂A和添加剂B。所述添加剂A为偶氮二甲酰二哌啶，所述添加剂B为碳酸酯类化合物、磺酸内酯类化合物和腈类化合物中的至少一种。本发明还公开了一种采用该电解液的锂二次电池，采用本发明的电解液的锂二次电池具有良好的存储和循环性能。

技术领域

本发明属于锂二次电池材料领域，具体涉及一种电解液以及包括该电解液的锂二次电池。

背景技术

近年来，锂二次电池因其具有能量密度大、工作电压高、循环寿命长、可快速充放电和绿色环保等优点得到了各行业领域的关注与发展。目前锂离子二次电池在移动电话、笔记本电脑等便携式3C电子设备、大功率动力电池以及储能等方面有较好的应用前景。

锂二次电池中电解液是在电池正、负极间起传导作用的离子导体，在很大程度上影响电池的性能。由于目前电解液使用的最佳导电锂盐是六氟磷酸锂，六氟磷酸锂相对于其它锂盐具有较好的综合性能，但极易受温度和水分影响导致分解，产生的氢氟酸会破坏负极材料表面的固态电解质界面，引起溶剂分子的共嵌入，从而降低电池的循环性能。目前渐成主流的三元高镍电池，因其镍含量比例较高，其表面结构不稳定，在环境湿度大的情况下表面Ni-O键结构分解导致锂析出形成氢氧化锂和碳酸锂等碱性物质。不仅对高镍三元材料的实际生产中浆料的涂布造成影响，还会使电池循环性能下降。因此控制电解液以及电池正负极材料水分是电池性能的保证，但在实际运输和使用过程中，还会再度引入各类来源的水分或酸，导致电解液的品质劣化。因此，通过开发添加剂消除电解液中残余水分和氢氟酸以达到改善电池循环性能和安全性能显得尤为重要。

中国专利CN201110277595.1公开了一种含哌啶离子液体及其制备方法，一种电解液及其应用。该方案含哌啶离子液体，通过在阳离子中引入C-O醚键，一方面使其熔点显著降低，另一方面降低离子液体的粘度；该方案电解液，通过上述含哌啶离子液体的低熔点和低粘度特性，实现了电解液具有较高的离子电导性，同时，使得电解液的溶解度大大提升，实现了应用该电解液的电池或电容器的能量空间大大提高。但是该哌啶离子液体对于电解液的电池循环性能的贡献却是微乎其微的。

中国专利CN201410738606.5公开了一种电解液，其含有哌啶类离子液体、氟代芳香化合物、电解质盐、非水有机溶剂和成膜添加剂。所述哌啶类离子液体不仅具有蒸汽压低、电化学窗口宽、阻燃等优点，还能维持良好的电化学性能。所述氟代芳香化合物有助于降低离子液体粘度，与哌啶类离子液体配合使用，不仅可以提高锂二次电池的循环稳定性，还可以提高电池防过充性能及高压性能。根据其说明书第44段记载：从表中可以看出电解液中添加适当的哌啶类离子液体对电池的常温循环性能提升效果不大。

发明内容

为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的目的提供一种锂二次电池电解液，该电解液能够有效提高电池的存储和循环性能。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种用于锂二次电池的电解液，包括电解质锂盐、有机溶剂、添加剂A和添加剂B；其中添加剂A为偶氮二甲酰二哌啶，所述的添加剂B为碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、1，3-丙烷磺酸内酯、己二腈、丁二腈中的至少一种。

上述的锂二次电池电解液，所述的电解液中含有占电解液总质量的0.01％～5.00％的添加剂A。

上述的锂二次电池电解液中，所述的电有机溶剂占电解液总质量的67.00％～89.90％。优选的，所述的有机溶剂占电解液总质量的73.50％～85.90％。

上述的锂二次电池电解液中，所述的有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、乙酸乙酯或丙酸乙酯中的至少一种。

上述的锂二次电池电解液中，所述的电解质锂盐占电解液总质量的10.00％～18.00％，所述的电解质锂盐为六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂中的至少一种。