[发明专利]电解液和电池

说明书

本申请提供了电解液和电池，所述电解液包括含氟化合物和添加剂。添加剂可在电池化成过程中阳极表面形成稳定的固体电解质界面膜(SEI膜)，抑制电解液中其他组份在阳极表面的分解，而含氟化合物具有优异的稳定性和极低的表面张力，会在电极表面形成一层液膜，从而缓解电池循环过程中电解液在电极表面的分解，改善电池的循环性能；两者协同、配合作用，可以进一步改善电池的循环性能，电解液中同时含有上述含氟化合物和添加剂的电池循环性能好，寿命长。

技术领域

本申请涉及电池领域，具体的，涉及电解液和电池。

背景技术

目前，锂离子电池应用领域广泛，其具有高能量密度、无记忆效应等优势，已被应用于电动汽车、消费电子产品、储能装置等领域，并逐渐成为上述领域的主流电池。但当前人们常用的锂离子电池循环性能差，一般在使用两年后，循环性能衰减非常明显，严重影响了消费者的消费体验，进而影响锂离子电池在市场上的大规模推广，因而，目前的电池有待改进。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提供一种能够有效改善电池的循环性能或者使用寿命的电解液及含有其的电池。

在本申请的一个方面，本申请提供了一种电解液。根据本申请的实施例，所述电解液包括含氟化合物和添加剂。发明人发现，添加剂可在电池化成过程中阳极表面形成稳定的固体电解质界面膜(SEI膜)，抑制电解液中其他组份在阳极表面的分解，而含氟化合物具有优异的稳定性和极低的表面张力，当将含有含氟化合物的电解液注入电池中，会在电极表面形成一层液膜，避免电解液与电极表面的直接接触，从而缓解电池循环过程中电解液在电极表面的反应消耗，改善电池的循环性能；而且，发明人还发现，使用同时含有上述含氟化合物和电解液添加剂的电解液的电池表现出的循环性能比只使用上述含氟化合物或只使用上述电解液添加剂都要更加优异，两者的协同作用进一步增强了所形成的SEI膜的热稳定性、减缓了长期循环过程中由于SEI膜的持续分解和形成而造成电解液持续消耗，两者可以协同、配合作用，电池循环性能显著改善，寿命明显延长，使用性能非常佳。

另外，根据本申请的上述实施例的电解液还可以具有如下附加的技术特征：

根据本申请的实施例，所述含氟化合物为全氟聚醚和全氟烷烃中的一种或多种。全氟聚醚和全氟烷烃凭借其较低的表面张力在电极表面形成液膜，将二者中的一种或多种与电解液混合一起注入电池中，在电池循环过程中能够缓解电解液在电极表面的分解，从而改善电池的循环性能。

根据本申请的实施例，所述添加剂为选自碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯脂、二草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂中的一种或多种。由此，可在电池化成过程中阳极表面形成稳定的固体电解质界面膜(SEI膜)，抑制电解液中其他组份在阳极表面的分解，有效改善电池的循环性能。

根据本申请的实施例，所述含氟化合物在室温(25℃)下呈液态，且沸点不低于80摄氏度。由此，含氟化合物沸点较高，电化学性质稳定，使用温度范围较广，耐低温和高温性能较佳，可以有效抑制电解液中的成分在电极表面分解，应用于电池时可以有效改善电池的循环性能，延长电池的使用寿命。

根据本申请的实施例，基于所述电解液的总质量，所述含氟化合物的质量分数为0.01％～2％。含氟化合物的质量分数在上述范围内能够明显改善电池的循环性能，且保证电池的首次充放电具有较高的效率。

根据本申请的实施例，所述全氟聚醚选自下列中的一种或多种：

其中，m和n各自可相同也可不同，表示大于1的整数。含有式1～式4结构的全氟聚醚表面张力低，将上述结构的全氟聚醚的一种或多种与电解液一起注入电池中，在电池循环过程中能够在电极表面形成保护液膜，保护电解液不被分解，从而改善含有上述全氟聚醚的电池的循环性能和使用寿命。