CN102210046A - 非水电解质锂二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种锂二次电池，其包括能够吸收或放出锂离子的阳极、带有含锂氧化物的阴极和非水电解质。所述含锂氧化物包括锂镍基氧化物。所述非水电解质同时含有碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)和单腈化合物。这种锂二次电池不仅改善了由用作阴极的锂镍基氧化物导致的充/放电循环特性的恶化现象，并且即使所述电池在完全充电状态下存放于高温或进行充/放电，也可抑制电解质的分解反应以改善膨胀现象，从而提高高温寿命特性。

Description

非水电解质锂二次电池
技术领域
本发明涉及非水电解质锂二次电池，具体涉及具备包含锂镍基氧化物的阴极的非水电解质锂二次电池。
背景技术
随着移动设备的技术发展以及对其需求的增长，需要更多的二次电池作为能源。在这些二次电池之中，锂二次电池由于高能量密度和高电压、长寿命以及低自放电率而被广泛使用。
含锂氧化钴(LiCoO2)通常作为阴极活性材料用于锂二次电池的阴极。除此以外，也考虑含锂氧化锰，例如具有分层晶体结构的LiMnO2和具有尖晶石晶体结构的LiMn2O4等，以及锂镍基氧化物，例如同时含有锂和镍的LiNiO2等。
在上述阴极活性材料之中，目前LiCoO2因其优异的性能例如优异的循环特性而被广泛使用。然而，LiCoO2安全性差，并且非常昂贵，因为其原材料钴非常稀少。此外，LiCoO2不适合作为电动汽车等的电源而大量使用。
锂锰氧化物例如LiMnO2和LiMn2O4是有利的，因为其原材料锰丰富并环保。因此，锂锰氧化物作为替代LiCoO2的阴极活性材料引起广泛关注。然而，这种锂锰氧化物具有容量小并且循环特性差的缺点。
同时，锂镍基氧化物例如LiNiO2比钴基氧化物便宜但是在充电至4.3V时表现出高放电容量。此外，经掺杂的LiNiO2具有达到约200mAh/g的可逆容量，这超过了LiCoO2的容量(约165mAh/g)。由于，使用所述锂镍基氧化物作为阴极的电池具有性能得以改善的更高的能量密度，所以为开发高容量电池，对锂镍基氧化物的研究在积极地进行。
然而，采用锂镍基氧化物的二次电池由于以下原因不易实施。
首先，充/放电循环特性不佳。
第二，镍的反应活性大于钴和锰。因此，当电池在完全充电状态下存放在高温条件下或进行充/放电时，由非水电解质的分解反应导致的膨胀现象变得更严重。因此，特别是对于角形电池和袋状电池，电池的厚度增加，这对诸如移动电话和笔记本等的设备非常不利。换言之，当置于高温时，这些电池不安全。
发明内容
技术问题
本发明旨在解决现有技术的问题，因此本发明的一个目的是提供一种锂二次电池，其不仅改善由用作阴极的锂镍基氧化物导致的充/放电循环特性的恶化现象，并且即使所述电池在完全充电状态下存放于高温或进行充/放电，也能够抑制电解质的分解反应，使膨胀现象得以改善。
技术方案
为实现以上目的，本发明提供一种锂二次电池，其包括能够吸收或放出锂离子的阳极、带有含锂氧化物的阴极和非水电解质溶液，
其中所述含锂氧化物包括锂镍基氧化物，并且
其中所述非水电解质溶液同时含有由以下化学结构式1表示的碳酸乙烯基亚乙酯(vinylethylene carbonate，VEC)和由以下化学结构式2表示的单腈化合物。
<化学结构式1>
Figure BPA00001371417300021
<化学结构式2>
Figure BPA00001371417300031
在所述化学结构式2中，R11为具有2-6个碳原子的烷基。
所述锂镍基氧化物可为选自LiNiO2、Li1-x(NiaCobMnc)O2(-0.1≤x≤0.1，0＜a＜1，0＜b＜1，0＜c＜1，a+b+c＝1)、LiNi1-yCoyO2(0≤y＜1)、LiNi1-yMnyO2(0≤y＜1)、Li(NiaCobMnc)O4(0＜a＜2，0＜b＜2，0＜c＜2，a+b+c＝2)和LiMn2-zNizO4(0＜z＜2)的任一种或其两种以上的混合物。
所述单腈化合物可为选自丙腈、丁腈、戊腈、己腈和庚腈的任一种或其两种以上的混合物。
所述碳酸乙烯基亚乙酯的含量优选为基于所述非水电解质溶液100重量份计0.1至5.0重量份，所述单腈化合物优选为基于所述非水电解质溶液100重量份计0.1至10.0重量份。
另外，在本发明的锂二次电池中，非水电解质优选含有混合有机溶剂，所述溶剂包括由以下化学结构式3表示的环碳酸酯化合物和由以下化学结构式4表示的直链碳酸酯，优选还包括由以下化学结构式5表示的直链酯化合物。
<化学结构式3>
Figure BPA00001371417300032
在所述化学结构式3中，R1至R4为独立选自氢原子、氟和具有1-4个碳原子的烷基的任一种。
<化学结构式4>
Figure BPA00001371417300033
在所述化学结构式4中，R7和R8独立地为具有1-4个碳原子的烷基，其中所述烷基的至少一个氢原子可被氟替代。
<化学结构式5>
Figure BPA00001371417300041
在所述化学结构式5中，R9和R10独立地为具有1-4个碳原子的烷基，其中所述烷基的至少一个氢原子可被氟替代。
并且，在本发明的锂二次电池中，非水电解质溶液可含有混合有机溶剂，所述溶剂包括由所述化学结构式3表示的环碳酸酯化合物和由所述化学结构式5表示的直链酯化合物。
有益效果
本发明的锂二次电池不仅能够改善由用作阴极的锂镍基氧化物导致的充/放电循环特性的恶化现象，并且即使在所述电池完全充电状态下存放于高温或进行充/放电，也能够抑制电解质的分解反应，从而改善膨胀现象，提高所述电池的高温寿命特性。
具体实施方式
下面，对本发明进行详细的描述。在描述之前，应理解，本说明书和所附权利要求中所用的术语不应被理解为限制于常用意义和字典意义，而应在发明人被允许为了最佳解释而合适地定义术语的原则基础上，基于与本发明的技术思想对应的意义和概念来解释。
本发明的一种锂二次电池包括能够吸收或放出锂离子的阳极、带有含锂氧化物的阴极和非水电解质。所述含锂氧化物包括锂镍基氧化物。并且，所述非水电解质溶液同时含有由以下化学结构式1表示的碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)和由以下化学结构式2表示的单腈化合物。
<化学结构式1>
Figure BPA00001371417300051
<化学结构式2>
在所述化学结构式2中，R11为具有2-6个碳原子的烷基。
如上所述，使用锂镍基氧化物作为阴极的电池虽然具有能够被制造成高容量电池的优点，但应首先解决充/放电循环特性的恶化和电池的膨胀现象。发明人发现，如果将同时含有碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)和单腈的非水电解质应用于使用锂镍基氧化物作为阴极的锂二次电池，那么不仅能够改善充/放电循环特性的恶化现象，即使电池在完全充电状态下存放于高温或进行充/放电，也能够抑制电解质的分解反应，从而改善了膨胀现象。就此而言，发明人已经完成了本发明。
所述锂镍基氧化物可采用单独或混合物形式的LiNiO2、Li1-x(NiaCobMnc)O2(-0.1≤x≤0.1，0＜a＜1，0＜b＜1，0＜c＜1，a+b+c＝1)、LiNi1-yCoyO2(0≤y＜1)、LiNi1-yMnyO2(0≤y＜1)、Li(NiaCobMnc)O4(0＜a＜2，0＜b＜2，0＜c＜2，a+b+c＝2)和LiMn2-zNizO4(0＜z＜2)等。更优选地，所述锂镍基氧化物可采用Li1-x(NiaCobMnc)O2(-0.1≤x≤0.1，0＜a＜1，0＜b＜1，0＜c＜1，a+b+c＝1)，最优选Li1-x(NiaCobMnc)O2(-0.1≤x≤0.1，0.5≤a≤0.8，0.1≤b≤0.2，0.1≤c≤0.3，a+b+c＝1)。
并且，用作阴极的含锂氧化物可使用混合物形式的锂镍基氧化物和LiCoO2来提高循环特性。
此外，化学结构式2的单腈化合物可使用单独或混合物形式的丙腈、丁腈、戊腈、己腈和庚腈，更优选单独或混合物形式的丁腈和戊腈。
在本发明的锂二次电池中，碳酸乙烯基亚乙酯的含量优选为基于所述非水电解质100重量份计0.1至5.0重量份，单腈化合物的含量优选为基于所述非水电解质100重量份计0.1至10.0重量份。如果碳酸乙烯基亚乙酯的含量小于0.1重量份，那么难以在电极上形成足够的SEI(固体-电解质界面，solid-electrolyte interface)，从而降低本发明的效果。如果碳酸乙烯基亚乙酯的含量大于5.0重量份，那么在电极上形成的SEI的电阻升高从而降低电池的性能。并且，如果单腈化合物的含量小于0.1重量份，那么在高温下电池的膨胀现象无法得到充分的抑制。如果单腈化合物的含量大于10重量份，那么电池的性能例如寿命周期降低。
在本发明的锂二次电池中，非水电解质可采用本领域常用的有机电解液，例如可分别单独或混合使用由以下化学结构式3表示的环碳酸酯化合物和由以下化学结构式4表示的直链碳酸酯化合物。所述非水电解质优选含有由环碳酸酯化合物和直链碳酸酯化合物组成的混合有机溶剂，更优选还含有由以下化学结构式5表示的直链酯化合物。
<化学结构式3>
Figure BPA00001371417300061
在所述化学结构式3中，R1至R4为分别独立选自氢原子、氟和具有1-4个碳原子的烷基的任一种。
<化学结构式4>
Figure BPA00001371417300062
在化学结构式4中，R7至R8分别独立地为具有1-4个碳原子的烷基，其中所述烷基的至少一个氢原子可被氟替代。
<化学结构式5>
Figure BPA00001371417300071
在化学结构式5中，R9和R10分别独立地为具有1-4个碳原子的烷基，其中所述烷基的至少一个氢原子可被氟替代。
此外，本发明的非水电解质优选含有混合有机溶剂，所述溶剂包括由化学结构式3表示的环碳酸酯化合物和由化学结构式5表示的直链酯化合物。
所述环碳酸酯化合物容易离解电解质中的锂盐，因而其有助于电池的充/放电容量的提高。由化学结构式3表示的环碳酸酯化合物可采用单独或混合形式的碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸氟代亚乙酯和碳酸亚丁酯。特别地，碳酸亚乙酯或者碳酸亚乙酯与碳酸亚丙酯的混合物具有高介电常数，因此其更易离解电解质中的锂盐。对于使用碳酸亚乙酯与碳酸亚丙酯的混合物的情况，碳酸亚丙酯相对碳酸亚乙酯的体积比优选为1/4-1。
此外，由化学结构式4表示的直链碳酸酯化合物可有助于提高锂二次电池的充/放电效率和优化电池特性，这种化合物可为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯或碳酸甲丙酯等，所述化合物可以以混合物的形式使用。
同时，化学结构式5的直链酯化合物是低粘度低熔点有机溶剂，所述溶剂具有低凝固点和较高沸点并呈现优异的低温特性。并且，所述直链酯化合物对碳阳极呈现较低的反应活性。所述直链酯化合物与上述环碳酸酯化合物混合有助于提高锂二次电池的低温放电特性和寿命特性。换言之，所述直链酯化合物通过合适地配位锂离子而在常温或低温下呈现高离子电导率，从而改善电池的低温放电特性和高速率放电特性。并且，氧化电压——其是溶剂的固有特性——为4.5V以上，因此所述直链酯化合物抵抗充电过程中阴极处的电解质分解反应，从而改善电池的寿命特性。此外，电极的可湿性与仅使用酯碳酸酯基溶剂作为非水电解质的情况相比有所提高，因此锂树枝状晶体(dendrite)在电极表面上的生成受到控制，从而有助于电池安全性的提高。作为化学结构式5的直链酯化合物可为乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯或丙酸丙酯等。更优选地，所述直链酯化合物可使用单独或混合物形式的丙酸乙酯、3-氟丙酸乙酯、3，3-二氟丙酸乙酯、3，3，3-三氟丙酸乙酯、丙酸2-氟乙基酯、丙酸2，2-二氟乙基酯、丙酸2，2，2-三氟乙基酯、3-氟丙酸2，2，2-三氟乙基酯、3，3-二氟丙酸2，2，2-三氟乙酯和3，3，3-三氟丙酸2，2，2-三氟乙酯。
此外，非水电解质中作为电解质的锂盐可使用锂二次电池的非水电解质中常用的任何盐。代表性地，所述锂盐可为LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiClO4、LiN(C2F5SO2)2、LiN(CF3SO2)2、CF3SO3Li、LiC(CF3SO2)3等。此外，所述锂二次电池的非水电解质中还可含有其他化合物例如碳酸乙烯基亚乙酯、琥珀腈、环己基苯、联苯和1，3-二氧戊环-2-酮基甲基烯丙基磺酸酯等以提高电池安全性而不阻碍本发明的目的。
用于本发明锂二次电池的能够吸收或放出锂离子的阳极可采用常用于制备锂二次电池的任一种阳极。例如，可使用低结晶性碳和高结晶性碳作为常用作能够吸收或放出锂离子的阳极的碳材料。作为所述低结晶性碳以软质碳黑或硬碳为代表，作为所述高结晶性碳代表性地为天然石墨、结晶石墨(Kish graphite)、热解碳(pyrolytic carbon)、中间相沥青基碳纤维(mesophase pitch based carbon fiber)、中间相炭微球(meso-carbon microbeads)、中间相沥青(mesophase pitches)和高温烧结碳例如来自石油或煤焦油沥青等的焦炭。此时，所述阳极可含有粘合剂，其可采用多种粘合剂聚合物例如偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-co-HFP)、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯等。
本发明锂二次电池的电极可以以常规方法制造。例如，将电极活性材料颗粒和粘合剂聚合物根据需要与导电材料和分散剂一起加入溶剂中，制造浆料之后，将所述浆料涂覆并压紧到集电器上，然后干燥，从而制备所述电极。此时，本领域任何普通技术人员容易地制备阴极同时控制涂覆于所述集电器上的阴极活性材料的厚度、粘合剂聚合物的量、加工条件等是明显的。
此外，隔板通常插入阴极与阳极之间，并且所述隔板可使用用作常规隔板的常用多孔聚合物膜，例如由乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物和乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物等制成的单层或层压形式的多孔聚合物膜。在其他情况下，所述隔板可使用常用多孔无纺织物，例如但不限于由高熔点的玻璃纤维或聚对苯二甲酸乙二酯纤维制成的无纺织物。
本发明的锂二次电池的外形没有具体限制，但可为使用外壳的圆柱形、角形、袋形(pouch)或硬币形。
实施例
以下使用实施例更详细地阐释本发明。然而，以下实施例可以以多种方式修改，并且本发明不应解释为仅限于这些实施例。给出以下实施例只是为了使本领域普通技术人员更好地理解本发明。
实施例1
将1M LiPF6混入碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)和碳酸二乙酯(DEC)以3∶2∶5(w∶w)的比例混合的有机溶剂来制备溶液，然后将0.5重量份的碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)和0.5重量份的丁腈(BN)加入100重量份的所述溶液中来制备非水电解质。
将上述非水电解质注入阴极含有以7∶3的重量比例混合的LiCoO2和LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2并且阳极由人造石墨制成的袋状电池中，制成电池。
所制备的袋状电池的初始效率、寿命周期特性和在高温下膨胀时的厚度变化记录于表1。
实施例2
以与实施例1相同的方法制备袋状电池，但是丁腈的含量变为以所述非水电解质为100重量份计为2重量份。
实施例3
以与实施例1相同的方法制备袋状电池，但是丁腈的含量变为以所述非水电解质为100重量份计为5.0重量份。
实施例4
以与实施例1相同的方法制备袋状电池，但是丁腈的含量变为以所述非水电解质为100重量份计为10.0重量份。
实施例5
以与实施例1相同的方法制备袋状电池，但是碳酸乙烯基亚乙酯的含量变为以所述非水电解质为100重量份计为1.0重量份。
实施例6
以与实施例5相同的方法制备袋状电池，但是丁腈的含量变为以所述非水电解质为100重量份计为2重量份。
实施例7
以与实施例5相同的方法制备袋状电池，但是丁腈的含量变为以所述非水电解质为100重量份计为5重量份。
实施例8
以与实施例5相同的方法制备袋状电池，但是丁腈的含量变为以所述非水电解质为100重量份计为10.0重量份。
实施例9
以与实施例1相同的方法制备袋状电池，但是碳酸乙烯基亚乙酯的含量变为以所述非水电解质为100重量份计为3.0重量份。
实施例10
以与实施例9相同的方法制备袋状电池，但是丁腈的含量变为以所述非水电解质为100重量份计为2重量份。
实施例11
以与实施例9相同的方法制备袋状电池，但是丁腈的含量变为以所述非水电解质为100重量份计为5重量份。
实施例12
以与实施例9相同的方法制备袋状电池，但是丁腈的含量变为以所述非水电解质为100重量份计为10.0重量份。
实施例13
以与实施例1相同的方法制备袋状电池，但是碳酸乙烯基亚乙酯的含量变为以所述非水电解质为100重量份计为5.0重量份。
实施例14
以与实施例13相同的方法制备袋状电池，但是丁腈的含量变为以所述非水电解质为100重量份计为2重量份。
实施例15
以与实施例13相同的方法制备袋状电池，但是丁腈的含量变为以所述非水电解质为100重量份计为5重量份。
实施例16
以与实施例13相同的方法制备袋状电池，但是丁腈的含量变为以所述非水电解质为100重量份计为10.0重量份。
实施例17
以与实施例9相同的方法制备袋状电池，但是以所述非水电解质为100重量份计，加入0.5重量份的戊腈而不是丁腈。
实施例18
以与实施例9相同的方法制备袋状电池，但是以所述非水电解质为100重量份计，加入2重量份的戊腈而不是丁腈。
实施例19
以与实施例9相同的方法制备袋状电池，但是以所述非水电解质为100重量份计，加入5重量份的戊腈而不是丁腈。
实施例20
以与实施例9相同的方法制备袋状电池，但是以所述非水电解质为100重量份计，加入10.0重量份的戊腈而不是丁腈。
实施例21
以与实施例17相同的方法制备袋状电池，但是使用碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)和丙酸乙酯(EP)以3∶2∶5(w∶w)的比例混合的有机溶剂。
实施例22
以与实施例18相同的方法制备袋状电池，但是使用碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)和丙酸乙酯(EP)以3∶2∶5(w∶w)的比例混合的有机溶剂。
实施例23
以与实施例19相同的方法制备袋状电池，但是使用碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)和丙酸乙酯(EP)以3∶2∶5(w∶w)的比例混合的有机溶剂。
实施例24
以与实施例20相同的方法制备袋状电池，但是使用碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)和丙酸乙酯(EP)以3∶2∶5(w∶w)的比例混合的有机溶剂。
实施例25
以与实施例6相同的方法制备袋状电池，但是仅使用LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2作为阴极。
实施例26
以与实施例6相同的方法制备袋状电池，但是仅使用LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2作为阴极。
实施例27
以与实施例6相同的方法制备袋状电池，但是所述非水电解质的混合有机溶剂的含量和组成变为以3∶4∶3(w∶w)的比例混合的碳酸亚乙酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)。
对比例1
以与实施例1相同的方法制备袋状电池，但是不加如碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)和丁腈(BN)。
对比例2
以与对比例1相同的方法制备袋状电池，但是以所述非水电解质为100重量份计，加入3重量份的碳酸亚乙烯酯(vinylene carbonate，VC)。
对比例3
以与对比例1相同的方法制备袋状电池，但是以所述非水电解质为100重量份计，加入10.0重量份的丁腈(BN)。
对比例4
以与对比例1相同的方法制备袋状电池，但是以所述非水电解质为100重量份计，加入10.0重量份的戊腈(VN)。
对比例5
以与对比例1相同的方法制备袋状电池，但是以所述非水电解质为100重量份计，加入5.0重量份的碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)。
对比例6
以与对比例1相同的方法制备袋状电池，但是以所述非水电解质为100重量份计，加入3.0重量份的碳酸亚乙烯酯(VC)和5.0重量份的丁腈(BN)。
对比例7
以与对比例1相同的方法制备袋状电池，但是以所述非水电解质为100重量份计，加入3.0重量份的碳酸亚乙烯酯(VC)和5.0重量份的戊腈(VN)。
对比例8
以与对比例1相同的方法制备袋状电池，但是仅使用LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2作为阴极。
对比例9
以与对比例1相同的方法制备袋状电池，但是仅使用LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2作为阴极。
对比例10
以与对比例1相同的方法制备袋状电池，但是仅使用LiCoO2作为阴极。
对比例11
以与对比例8相同的方法制备袋状电池，但是将3.0重量份的碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)和2.0重量份的乙腈(AcN)加入100重量份的非水电解质中。
电池的初始性能和寿命性能的评估
在将电解质溶液注入根据上述实施例和对比例制备的袋状电池后，将所述袋状电池老化(aging)2天然后以0.2C的速率充电50分钟。随后，将电池脱气并重封，然后在室温下以0.2C以恒定电流/恒定电压充电至4.2V，然后在恒定电流条件下以0.2C放电至3.0V，这称为初次充/放电。此时，充电容量与放电容量的比例称为初始效率。在初次充/放电后，电池在相同的电压范围内以1.0C的速率充/放电400次。将第400次充/放电相对初次放电容量的容量保留比例示于下表1。
高温保存时厚度的变化
在依照实施例和对比例制备的袋状电池以上述方式进行初次充/放电之后，将所述袋状电池在相同的电压范围内以1.0C的速率充/放电4次，以1.0C的速率充电至4.2V，然后在1小时内从常温加热至90℃，然后在90℃保持4小时。此后，测量从常温到高温的厚度变化。厚度的增加速率列于下表1。
表1
Figure BPA00001371417300151
Figure BPA00001371417300161

Claims (13)

1.一种锂二次电池，其包括能够吸收或放出锂离子的阳极、带有含锂氧化物的阴极和非水电解质，
其中所述含锂氧化物包括锂镍基氧化物，并且
其中所述非水电解质同时含有由以下化学结构式1表示的碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)和由以下化学结构式2表示的单腈化合物：
<化学结构式1>
Figure FPA00001371417200011
<化学结构式2>
在所述化学结构式2中，R11为具有2-6个碳原子的烷基。
2.权利要求1的锂二次电池，
其中所述含锂氧化物为锂镍基氧化物和LiCoO2的混合物。
3.权利要求1或2的锂二次电池，
其中所述锂镍基氧化物为选自LiNiO2、Li1-x(NiaCobMnc)O2(-0.1≤x≤0.1，0＜a＜1，0＜b＜1，0＜c＜1，a+b+c＝1)、LiNi1-yCoyO2(0≤y＜1)、LiNi1-yMnyO2(0≤y＜1)、Li(NiaCobMnc)O4(0＜a＜2，0＜b＜2，0＜c＜2，a+b+c＝2)和LiMn2-zNizO4(0＜z＜2)的任一种或其混合物。
4.权利要求1或2的锂二次电池，
其中所述锂镍基氧化物为Li1-x(NiaCobMnc)O2(-0.1≤x≤0.1，0＜a＜1，0＜b＜1，0＜c＜1，a+b+c＝1)。
5.权利要求1或2的锂二次电池，
其中所述锂镍基氧化物为Li1-x(NiaCobMnc)O2(-0.1≤x≤0.1，0.5≤a≤0.8，0.1≤b≤0.2，0.1≤c≤0.3，a+b+c＝1)。
6.权利要求1的锂二次电池，
其中所述单腈化合物为选自丙腈、丁腈、戊腈、己腈和庚腈的任一种或其两种以上的混合物。
7.权利要求1的锂二次电池，
其中所述单腈化合物为选自丁腈和戊腈的任一种或其混合物。
8.权利要求1的锂二次电池，
其中所述碳酸乙烯基亚乙酯的含量为以所述非水电解质为100重量份计0.1至5.0重量份，所述单腈化合物的含量为以所述非水电解质为100重量份计0.1至10.0重量份。
9.权利要求1的锂二次电池，
其中所述非水电解质含有混合有机溶剂，所述溶剂包括由化学结构式3表示的环碳酸酯化合物和由化学结构式4表示的直链碳酸酯化合物：
<化学结构式3>
Figure FPA00001371417200021
在所述化学结构式3中，R1至R4为分别独立选自氢原子、氟和具有1-4个碳原子的烷基的任一种，以及
<化学结构式4>
Figure FPA00001371417200031
在所述化学结构式4中，R7至R8独立地为具有1-4个碳原子的烷基，其中所述烷基的至少一个氢原子可被氟替代。
10.权利要求9的锂二次电池，
其中所述环碳酸酯化合物为碳酸亚乙酯或者碳酸亚乙酯与碳酸亚丙酯的混合物。
11.权利要求9的锂二次电池，
其中所述混合有机溶剂还含有由化学结构式5表示的直链酯化合物：
<化学结构式5>
Figure FPA00001371417200032
在所述化学结构式5中，R9和R10分别独立地为具有1-4个碳原子的烷基，其中所述烷基的至少一个氢原子可被氟替代。
12.权利要求1的锂二次电池，
其中所述非水电解质含有混合有机溶剂，所述溶剂包括由化学结构式3表示的环碳酸酯化合物和由化学结构式5表示的直链酯化合物：
<化学结构式3>
Figure FPA00001371417200033
在所述化学结构式3中，R1至R4为分别独立选自氢原子、氟和具有1-4个碳原子的烷基的任一种，以及
<化学结构式5>
Figure FPA00001371417200041
在所述化学结构式5中，R9和R10分别独立地为具有1-4个碳原子的烷基，其中所述烷基的至少一个氢原子可被氟替代。
13.权利要求11或12的锂二次电池，其中所述直链酯化合物为丙酸乙酯。
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