[发明专利]一种高电压锂离子电池用电解液及包括所述电解液的锂离子电池

说明书

本发明提供了一种高电压锂离子电池用电解液及包括所述电解液的锂离子电池，本发明的电解液中加入1,3,6‑己烷三腈能够明显提高高电压锂离子电池的循环性能和高温储存性能，通过控制1,3,6‑己烷三腈的色度可以控制含有该物质的电解液的色度能够满足锂离子电池电解液生产和储存的色度要求。且当1,3,6‑己烷三腈的色度在150Hazen范围内，所述电解液的色度在国家标准的许可范围内，同时由于电解液中含有‑CN基团在正极表面能够与过渡金属更好的结合，从而减少高电压下正极表面与电解液的副反应，提高了高电压锂离子电池的循环和高温储存性能使用该电解液的高电压锂离子电池的具有优异的循环性能。

技术领域

本发明属于电解液技术领域，具体涉及一种高电压锂离子电池用电解液及包括所述电解液的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池自从商业化以来，其在智能手机、平板电脑、智能穿戴、电动工具和电动汽车等领域得到了广泛的应用。近年来，消费者对锂离子电池的能量密度和循环寿命的要求越来越高，同时要求锂离子电池高的安全性。

目前，锂离子电池能量密度的提高主要通过提高正极材料的充电电压，但是充电电压的提高对正极结构和电解液的稳定性要求越来越高。正极结构稳定性的提高主要是通过掺杂和包覆手段进行；电解液稳定性的提高主要通过优化溶剂体系和使用高电压添加剂，而加入高电压添加剂是目前锂离子电池电解液研发和生产最常用、最经济的一种手段。

腈类化合物是一类常见的高温循环性能改善添加剂，电解液中加入少量的腈类化合物可以显著改善锂离子电池的高温循环性能，制备得到适用于高电压的且具有较好的高温循环性能的锂离子电池。但是，以1,3,6-己烷三腈为例，目前制备的1,3,6-己烷三腈中含有有色杂质和游离酸，导致其色度满足不了锂离子电池电解液添加剂的色度要求，并且其随着保存时间延长色度增大较快，导致含有1,3,6-己烷三腈的电解液色度超标。当电解液的色度过高时，其品质变差，会导致锂离子电池的电化学性能下降，特别是循环性能和储存性能。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有高电压锂离子电池循环性能差的问题，提供了一种高电压锂离子电池用电解液，该电解液含有1,3,6-己烷三腈添加剂，通过控制其色度在150Hazen范围内，能够提高高电压锂离子电池的循环性能，同时具有较好的高温储存性能。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种电解液，所述电解液包括非水有机溶剂、添加剂和锂盐，其中，所述添加剂包括1,3,6-己烷三腈和氟代碳酸乙烯酯；所述1,3,6-己烷三腈的色度150Hazen。

本发明中，所述电解液用于锂离子电池，具体的用于高电压锂离子电池。

根据本发明，所述1,3,6-己烷三腈的色度≤100Hazen，例如≤90Hazen，例如≤60Hazen，例如≤30Hazen。

根据本发明，所述的氟代碳酸乙烯酯的用量占电解液总重量的5-10wt％，例如为6-9wt％，例如为5-8wt％。

根据本发明，所述的1,3,6-己烷三腈的用量占电解液总重量的0.5-6wt％，例如为0.8-5wt％，例如为1-4wt％。

根据本发明，所述非水有机溶剂为环状碳酸酯中的至少一种与线性碳酸酯和线性羧酸酯两者中的至少一种按任意比例混合的混合物，所述的环状碳酸酯为碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯，所述的线性碳酸酯和线性羧酸酯为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯和乙酸丙酯等化合物。

根据本发明，所述的锂盐选自六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂中的一种或多种。其中，所述锂盐占非水电解液总质量的13-18wt％。

一种锂离子电池，其中，所述锂离子电池包括上述的电解液。

根据本发明，所述的锂离子电池还包括正极片、负极片和隔膜，所述隔膜设置在正极片和负极片中间。