CN103354298B - 用于锂二次电池的非水电解质溶液和包含其的锂二次电池 - Google Patents

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Abstract

一种用于锂二次电池的非水电解质溶液包括一种锂盐和一种碳酸酯有机溶剂。所述非水电解质溶液还包括化学式1表示的含氟磺酸酯化合物。当所述非水电解质溶液用于锂二次电池时，低温放电特性和寿命周期特性得到大幅改善。另外，即使电池在完全充电状态下储存于高温或正进行充电/放电过程，基于碳酸酯的有机溶剂的分解反应也会受到抑制，从而解决了膨胀问题，并改善了高温寿命周期特性。

Description

用于锂二次电池的非水电解质溶液和包含其的锂二次电池
本申请是2010年9月17日提交的名称为“用于锂二次电池的非水电解质溶液和包含其的锂二次电池”的200980109591.3发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于锂二次电池的非水电解质溶液，和一种包含其的锂二次电池。
背景技术
近来，对能量存储技术的关注不断增加。随着能量存储技术向诸如手提电话、可携式摄像机、笔记本电脑、个人电脑以及电动车辆等设备的延伸，对用作此类电子设备的能量来源的高能量密度电池的需求也在增加。锂离子二次电池是最令人满意的电池之一，目前正在积极进行多种对其改进的研究。
在目前使用的二次电池中，20世纪90年代初开发的锂二次电池包括一个由能够嵌入或脱出锂离子的碳材料制成的阳极，一个由含锂氧化物制成的阴极和一种通过将适量锂盐溶于混合有机溶剂中而制备的非水电解质溶液。
锂二次电池具有约3.6V至约3.7V的平均放电电压，其与其他电池如碱性电池或镍-镉电池相比，有利地具有更高的工作电压。为产生这种更高的工作电压，电解质组合物应在0至4.2V的充电/放电电压范围内电化学稳定。为此目的，使用一种其中环状碳酸酯化合物（如碳酸亚乙酯或碳酸亚丙酯）和线性碳酸酯化合物（如碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯或碳酸二乙酯）适当混合的混合溶剂作为电解质溶剂。电解质的溶质通常为锂盐，如LiPF6、LiBF4和LiClO4，其作为电池中的锂离子源，并因此使锂电池工作。
在锂二次电池初始充电过程中，从阴极活性材料如锂金属氧化物中脱出的锂离子移向阳极活性材料如石墨，然后嵌入阳极活性材料的层间。此时，由于锂具有高反应性，电解质与阳极活性材料的碳在阳极活性材料如石墨的表面上反应，从而产生化合物如Li2CO3、Li2O和LiOH。这些化合物在阳极活性材料如石墨的表面上形成一种SEI（固体电解质界面）膜。
所述SEI膜起离子通道的作用，其仅允许锂离子通过。由于该离子通道效应，SEI膜可防止电解质溶液中的高分子量有机溶剂与锂离子一起移动，并嵌入阳极活性材料的层中，从而损坏阳极结构。因此，由于电解质溶液不与阳极活性材料接触，电解质溶液不会分解，且可以可逆地维持电解质溶液中的锂离子的量，从而确保稳定的充电/放电。
然而，在薄角型电池（thinangledbattery）中，形成上述SEI膜时，碳酸酯溶剂分解产生的气体如CO、CO2、CH4和C2H6会在充电过程中增加电池厚度。另外，如果将电池以完全充电状态置于高温下，由于电化学能和热能随时间而增加，SEI膜会缓慢分解，从而使得副反应在暴露的阳极表面和周围电解质间不断发生。由于此时气体不断地产生，电池的内部压力升高，从而增加了电池厚度，并且这可能会引起电子产品如移动电话和笔记本电脑的电池高温性能的问题。
为解决上述问题，已进行了通过向碳酸酯有机溶剂中加入添加剂以改变SEI膜形成反应的阶段的研究。例如，日本特开专利申请No.2006-351337和2006-339020公开了一种加入有由预定化学式表示的含氟磺酸酯化合物的非水电解质溶液。
然而，当将所述具体化合物加入电解质溶液以改善电池性能时，某些方面的性能会改善，但在很多情况下其他方面的性能会劣化。因此，需要不断地开发包含可使此类副作用最小化的添加剂的非水电解质溶液。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中的问题。因此，本发明的一个目的是提供一种用于锂二次电池的非水电解质溶液，当所述非水电解质用于锂二次电池中时，能够确保低温下出色的放电特性和充电/放电循环过程中延长的寿命周期，能够通过抑制碳酸酯有机溶剂的分解反应解决电池的膨胀问题，即使电池在完全充电状态下储存于高温时或正进行充电/放电过程时也是如此，并能改善高温寿命周期特性。本发明还涉及含有所述非水电解质溶液的锂二次电池。
技术方案
为完成上述目标，本发明提供了一种用于锂二次电池的非水电解质溶液，其包含一种锂盐和一种碳酸酯有机溶剂，其中所述非水电解质溶液还包含一种以下化学式1表示的含氟磺酸酯化合物。
化学式1
其中x为1至4的整数，y为1至2的整数，R11和R12分别独立地为氢原子或碳数为1至2的烷基。
在本发明的用于锂二次电池的非水电解质溶液中，含氟磺酸酯化合物优选为选自以下化合物的任意一种化合物或至少两种化合物的混合物：2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯、2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,3-七氟丙烷-1-磺酸酯、2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,2-五氟乙烷磺酸酯和1,1,1-三氟丙-2-基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯。
在本发明的用于锂二次电池的非水电解质溶液中，所述碳酸酯有机溶剂可以是选自环状碳酸酯化合物、线性碳酸酯化合物、及其混合物的任意一种物质。所述环状碳酸酯化合物可以是选自以下化学式2表示的化合物、以下化学式3表示的化合物、及其混合物的任意一种物质。此外，所述线性碳酸酯化合物可以是以下化学式4表示的化合物。
化学式2
其中R1至R4分别独立地为选自氢原子、氟和碳数为1至4的烷基中的任意一种。
化学式3
其中R5和R6分别独立地为氢原子或碳数为1至4的烷基。
化学式4
其中R7和R8分别独立地为碳数为1至4的烷基，其中至少一个氢原子未被取代或被氟取代。
另外，本发明的非水电解质溶液还优选包括以下化学式5表示的线性酯化合物。所述线性酯化合物优选为选自以下化合物的任意一种化合物或至少两种化合物的混合物：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、2-氟乙基丙酸酯、2,2-二氟乙基丙酸酯、2,2,2-三氟乙基丙酸酯、2,2,2-三氟乙基3-氟丙酸酯、2,2,2-三氟乙基3,3-二氟丙酸酯和2,2,2-三氟乙基3,3,3-三氟丙酸酯。
化学式5
其中R9和R10分别独立地为碳数为1至4的烷基，其中至少一个氢原子未被取代或被氟取代。R9的碳数优选为2。
以上提及的非水电解质溶液可有益地用于具有阳极和阴极的常规锂二次电池。
具体实施方式
下文将详细描述本发明的优选实施方案。在描述前，应理解说明书和附随的权利要求中使用的术语不应解释为限于一般和字典含义，而应在允许发明人为进行最佳解释而对术语作出适当定义的原则基础上，基于与本发明技术情况相应的含义和概念来进行解释。
所述用于锂二次电池的非水电解质溶液包含一种锂盐和一种碳酸酯有机溶剂，所述非水电解质溶液还包含以下化学式1表示的含氟磺酸酯化合物。
化学式1
其中x为1至4的整数，y为1至2的整数，R11和R12分别独立地为氢原子或碳数为1至2的烷基。
本发明的包含化学式1表示的含氟磺酸酯化合物的非水电解质溶液解决了上述由使用碳酸酯有机溶剂引起的问题，因此，即使电池在完全充电状态下储存于高温或正进行充电/放电过程，其也可以抑制碳酸酯有机溶剂的分解反应。因此，使电池的膨胀现象最小化，并改善了电池的高温寿命周期特性。
化学式1的含氟磺酸酯化合物的非限制性实例可包括选自以下化合物的任意一种化合物或至少两种化合物的混合物：2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯、2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,3-七氟丙烷-1-磺酸酯、2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,2-五氟乙烷磺酸酯和1,1,1-三氟丙-2-基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯。
在本发明的非水电解质溶液中，以100重量份所述非水电解质溶液计，化学式1表示的含氟磺酸酯化合物的含量优选为约0.1至约10重量份。
在本发明的用于锂二次电池的非水电解质溶液中，作为电解质所含的锂盐可使用通常用作锂二次电池的电解质的任意材料。锂盐的非限制性实例可包括LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiClO4、LiN(C2F5SO2)2、LiN(CF3SO2)2、CF3SO3Li、LiC(CF3SO2)3和LiC4BO8。另外，可向锂二次电池的非水电解质中加入其它化合物，如内酯、醚、酯、乙腈、内酰胺和酮，而不背离本发明的目的。
另外，本发明的非水电解质溶液中包含的碳酸酯有机溶剂可使用通常用于锂二次电池的电解质的任意化合物，例如环状碳酸酯化合物、线性碳酸酯化合物、或其混合物。
所述环状碳酸酯化合物可使用选自以下化学式2表示的化合物、以下化学式3表示的化合物、及其混合物的任意一种。
化学式2
其中R1至R4分别独立地为选自氢原子、氟和碳数为1至4的烷基的任意一种。
化学式3
其中R5和R6分别独立地为氢原子或碳数为1至4的烷基。
化学式2或3表示的环状碳酸酯化合物容易使电解质中的锂盐解离，从而有助于改善电池的充电/放电容量。化学式2表示的碳酸酯化合物可单独地或以结合物的形式包括碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸氟代亚乙酯和碳酸亚丁酯。特别地，由于介电常数较高，碳酸亚乙酯或碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯的混合物可更容易地使电解质中的锂盐解离。在使用碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯的混合物的情况下，碳酸亚丙酯与碳酸亚乙酯的体积比优选为0.25至1。化学式3表示的碳酸酯化合物可包括碳酸亚乙烯酯。
所述线性碳酸酯化合物可使用以下化学式4表示的化合物。
化学式4
其中R7和R8分别独立地为碳数为1至4的烷基，其中至少一个氢原子未被取代或被氟取代。
另外，本发明的非水电解质溶液还可包括以下化学式5表示的线性酯化合物。
化学式5
其中R9和R10分别独立地为碳数为1至4的烷基，其中至少一个氢原子未被取代或被氟取代。R9的碳数优选为2。
化学式5表示的线性酯化合物为一种具有低粘度和低熔点的有机溶剂，其具有低凝固点和相对较高的沸点，并表现出出色的低温特性。另外，所述线性酯化合物如基于丙酸酯的酯对由碳材料制成的阳极具有相对较低的反应性。将这种线性酯化合物与以上提及的环状碳酸酯混合有助于改善低温放电特性和寿命周期。也就是说，由于所述线性酯化合物通过适当配位锂离子而在常温和低温下具有高离子传导性，因而改善了电池的低温放电特性和高速放电特性。另外，由于所述线性酯化合物的氧化电压（其为溶剂的固有特性）为约4.5V或更高，在充电过程中，其对阴极上的电解质分解反应具有抗性，从而延长电池的寿命周期。另外，除了在碳酸酯溶剂单独用作非水电解质溶液的情况外，由于电极的可润湿性提高，其抑制电极表面锂树枝状结晶的形成，从而改善电池的安全性能。
所述线性酯化合物优选使用选自以下化合物的任意一种化合物或至少两种化合物的混合物：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、2-氟乙基丙酸酯、2,2-二氟乙基丙酸酯、2,2,2-三氟乙基丙酸酯、2,2,2-三氟乙基3-氟丙酸酯、2,2,2-三氟乙基3,3-二氟丙酸酯和2,2,2-三氟乙基3,3,3-三氟丙酸酯。
考虑到锂二次电池的低温放电特性、高速充电/放电特性和寿命周期特性，在上述非水电解质溶液中，优选将(a)环状碳酸酯化合物和(b)线性碳酸酯化合物与线性酯化合物的混合溶剂的体积比（a:b）控制在约10:90至约70:30、更优选20:80至60:40的范围内。
本发明的用于锂二次电池的非水电解质溶液可用于具有由可结合至锂的碳材料、金属合金、含锂氧化物和含硅材料——其能够嵌入和脱出锂离子——制成的阳极和由含锂氧化物等制成的阴极的锂二次电池。
能够嵌入和脱出锂离子的碳材料可使用能够用作锂二次电池的碳材料阳极的任意材料，如低结晶碳和高结晶碳。低结晶碳的非限制性实例包括软质碳或硬质碳，高结晶碳的非限制性实例包括天然石墨、漂浮石墨、热解碳、中间相沥青基碳纤维、中间相碳微球、中间相沥青和高温烧结碳如石油或煤焦油沥青衍生的焦炭。同时，阴极可含有粘结剂，其可使用多种粘结剂聚合物，如PVDF-共-HFP（聚偏1,1-二氟乙烯-共-六氟丙烯）、聚偏1,1-二氟乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、SBR（苯乙烯丁二烯橡胶）、改性SBR等。
另外，由含锂氧化物制成的阴极活性材料优选使用含锂过渡金属氧化物，例如选自以下材料的任意一种材料或至少两种材料的混合物：LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、Li(NiaCobMnc)O2（0<a<1、0<b<1、0<c<1、a+b+c=1）、LiNi1-yCoyO2、LiCo1-yMnyO2、LiNi1-yMnyO2（0≤y<1）、Li(NiaCobMnc)O4（0<a<2、0<b<2、0<c<2、a+b+c=2）、LiMn2-zNizO4、LiMn2-zCozO4（0<z<2）、LiCoPO4和LiFePO4，但不限于此。
另外，通常将一个隔膜插入所述阴极和阳极之间，所述隔膜可以是用作常规隔膜的普通多孔聚合物膜，如使用乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物或乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物制成的多孔聚合物膜，其为单层或层压形式。在其他情况下，隔膜可以是常规多孔无纺布，如由具有高熔点的玻璃纤维或聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维制成的无纺布，但不限于此。
对于锂二次电池的形状类型没有特别限制，其可以为圆罐型、角型（angledshape）、袋型或纽扣型。
下文将使用实施方案更详细地说明本发明。但以下实施方案可进行多种方式的改变，且本发明不应解释为限制于此。以下实施方案仅是为了使本领域普通技术人员更好地理解本发明。
实施方案1
将1MLiPF6加入碳酸亚乙酯（EC）、丙酸乙酯（EP）、碳酸亚丙酯（PC）和碳酸甲乙酯（EMC）以体积比3:5:1:1混合的混合有机溶剂中，以形成一种非水电解质，然后向所述非水电解质中加入以非水电解质溶液计0.2重量份的2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯，以制备一种非水电解质溶液。
使用如上所述制备的用于锂二次电池的非水电解质溶液制备电池。将所述非水电解质注入使用LiCoO2作为阴极活性材料，人工石墨作为阳极活性材料的袋型电池中，从而制备锂二次电池。
实施方案2
以与实施方案1相同的方式制备袋型电池，不同之处在于加入0.5重量份的2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯。
实施方案3
以与实施方案1相同的方式制备袋型电池，不同之处在于加入1重量份的2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯。
实施方案4
以与实施方案1相同的方式制备袋型电池，不同之处在于加入5重量份的2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯。
实施方案5
以与实施方案3相同的方式制备袋型锂二次电池，不同之处在于使用碳酸亚乙酯（EC）与碳酸甲乙酯（EMC）以体积比4:6混合的混合有机溶剂。
实施方案6
以与实施方案3相同的方式制备袋型锂二次电池，不同之处在于使用碳酸亚乙酯（EC）与碳酸二甲酯（DMC）以体积比4:6混合的混合有机溶剂。
实施方案7
以与实施方案3相同的方式制备袋型锂二次电池，不同之处在于使用碳酸亚乙酯（EC）与碳酸二乙酯（DEC）以体积比4:6混合的混合有机溶剂。
实施方案8
以与实施方案3相同的方式制备袋型锂二次电池，不同之处在于使用碳酸亚乙酯（EC）与丙酸乙酯（EP）以体积比4:6混合的混合有机溶剂。
实施方案9
以与实施方案3相同的方式制备袋型锂二次电池，不同之处在于分别添加以非水电解质溶液计2重量份的碳酸亚乙烯酯（VC）和3重量份的丙磺酸内酯（PS）。
实施方案10
以与实施方案5相同的方式制备袋型锂二次电池，不同之处在于分别添加以非水电解质溶液计2重量份的碳酸亚乙烯酯（VC）和3重量份的丙磺酸内酯（PS）。
实施方案11
以与实施方案6相同的方式制备袋型锂二次电池，不同之处在于分别添加以非水电解质溶液计2重量份的碳酸亚乙烯酯（VC）和3重量份的丙磺酸内酯（PS）。
实施方案12
以与实施方案7相同的方式制备袋型锂二次电池，不同之处在于分别添加以非水电解质溶液计2重量份的碳酸亚乙烯酯（VC）和3重量份的丙磺酸内酯（PS）。
实施方案13
以与实施方案8相同的方式制备袋型锂二次电池，不同之处在于分别添加以非水电解质溶液计2重量份的碳酸亚乙烯酯（VC）和3重量份的丙磺酸内酯（PS）。
比较例1
以与实施方案4相同的方式制备袋型锂二次电池，不同之处在于使用的非水电解质中未添加2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯。
比较例2
以与实施方案5相同的方式制备袋型锂二次电池，不同之处在于使用的非水电解质中未添加2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯。
比较例3
以与实施方案6相同的方式制备袋型锂二次电池，不同之处在于使用的非水电解质中未添加2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯。
比较例4
以与实施方案7相同的方式制备袋型锂二次电池，不同之处在于使用的非水电解质中未添加2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯。
比较例5
以与实施方案8相同的方式制备袋型锂二次电池，不同之处在于使用的非水电解质中未添加2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯。
比较例6
以与实施方案9相同的方式制备袋型锂二次电池，不同之处在于使用的非水电解质中未添加2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯。
比较例7
以与实施方案10相同的方式制备袋型锂二次电池，不同之处在于使用的非水电解质中未添加2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯。
比较例8
以与实施方案11相同的方式制备袋型锂二次电池，不同之处在于使用的非水电解质中未添加2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯。
比较例9
以与实施方案12相同的方式制备袋型锂二次电池，不同之处在于使用的非水电解质中未添加2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯。
比较例10
以与实施方案13相同的方式制备袋型锂二次电池，不同之处在于使用的非水电解质中未添加2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯。
电池的初始效率和寿命周期性能的评价方法
将电解质注入根据实施方案和比较例制备的袋型电池后，将所述电池在常温老化2天，然后以0.2C的速率充电50分钟。接下来，将所述电池排气和再密封，在室温和恒定电流/恒定电压条件下以0.2C充电至4.2V，然后在恒定电流条件下以0.2C放电至3.0V，这称为初始充电/放电过程。此时，充电容量与放电容量的比例被称为初始效率。初始充电/放电后，在相同电压范围内以1.0C的速率使所述电池充电/放电400次。在400次时相对于初始放电容量的容量可维持率（寿命周期性能）列于下表1中。
电池的高度放电性能的评价方法
将根据实施方案和比较例制备的袋型电池初始充电/放电后，在相同电压范围内以1.0C的速率使所述电池充电/放电4次，以1.0C的速率充电，然后以0.2C的速率放电。此时，以1.0C的速率的第四次放电容量与以0.2C的速率的放电容量之间的高速放电比列于下表1中。
电池的低温放电性能的评价方法
将根据实施方案和比较例制备的袋型电池初始充电/放电后，使所述电池在室温下在相同电压范围内以1.0C的速率充电，并以0.2C的速率放电。接下来，将以1.0C的速率充电的电池放入-20℃的低温室中，然后以0.2C的速率放电。此时，在常温和-20℃的放电容量之间的低温放电比示于下表1中。
高温储存过程中厚度变化的评价方法
将根据实施方案和比较例制备的袋型电池初始充电/放电后，分别使所述电池以0.1C的速率充电/放电4次，以1.0C充电至4.2V，然后经1小时加热至90℃，然后在90℃保持4小时。然后，测量常温和高温之间电池厚度的变化，并列于下表1中。
表1
工业应用
当本发明的非水电解质溶液用于锂二次电池时，低温放电特性和寿命周期特性出色。另外，即使电池在完全充电状态下储存于高温或正进行充电/放电过程，基于碳酸酯的有机溶剂的分解反应也会受到抑制，从而解决了膨胀问题。因此，所述电池的高温寿命周期特性也可获得改善。

Claims (8)

1.一种用于锂二次电池的非水电解质溶液，其包括
一种锂盐；
一种碳酸酯有机溶剂；和
一种以下化学式1表示的含氟磺酸酯化合物：
化学式1
其中x为1至4的整数，y为1至2的整数，R11和R12分别独立地为氢原子或碳数为1至2的烷基，
其中所述含氟磺酸酯化合物为选自以下化合物的任意一种化合物或至少两种化合物的混合物：2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯、2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,3-七氟丙烷-1-磺酸酯、2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,2-五氟乙烷磺酸酯和1,1,1-三氟丙-2-基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯，
其中所述含氟磺酸酯化合物的含量为0.2至5重量份，以100重量份非水电解质溶液计。
2.权利要求1的用于锂二次电池的非水电解质溶液，其中所述碳酸酯有机溶剂是环状碳酸酯化合物和线性碳酸酯化合物中的至少一种。
3.权利要求2的用于锂二次电池的非水电解质溶液，其中所述环状碳酸酯化合物是以下化学式2表示的化合物和以下化学式3表示的化合物中的至少一种：
化学式2
其中R1至R4分别独立地为选自氢原子、氟和碳数为1至4的烷基的任意一种，
化学式3
其中R5和R6分别独立地为氢原子或碳数为1至4的烷基。
4.权利要求2的用于锂二次电池的非水电解质溶液，其中所述线性碳酸酯化合物为以下化学式4表示的化合物：
化学式4
其中R7和R8分别独立地为碳数为1至4的未取代的烷基，或是碳数为1至4并且至少一个氢被氟取代的烷基。
5.权利要求1的用于锂二次电池的非水电解质溶液，其中所述非水电解质溶液还包括以下化学式5表示的线性酯化合物：
化学式5
其中R9和R10分别独立地为碳数为1至4的未取代的烷基，或是碳数为1至4并且至少一个氢被氟取代的烷基。
6.权利要求5的用于锂二次电池的非水电解质溶液，其中所述线性酯化合物为选自以下化合物的任意一种化合物或至少两种化合物的混合物：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、2-氟乙基丙酸酯、2,2-二氟乙基丙酸酯、2,2,2-三氟乙基丙酸酯、2,2,2-三氟乙基3-氟丙酸酯、2,2,2-三氟乙基3,3-二氟丙酸酯和2,2,2-三氟乙基3,3,3-三氟丙酸酯。
7.权利要求1的用于锂二次电池的非水电解质溶液，其中所述锂盐为选自以下物质的任意一种物质或至少两种物质的混合物：LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiClO4、LiN(C2F5SO2)2、LiN(CF3SO2)2、CF3SO3Li、LiC(CF3SO2)3和LiC4BO8。
8.一种包括一个阳极、一个阴极和一种非水电解质溶液的锂二次电池，其中所述非水电解质溶液为权利要求1中定义的用于锂二次电池的非水电解质溶液。
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