CN103947030A - 用于锂二次电池的无水电解质和使用其的锂二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于锂二次电池的包含环丁砜基添加剂的无水电解质溶液及使用该无水电解质溶液的锂二次电池。本发明的用于锂二次电池的无水电解质溶液包含：可离子化的锂盐、有机溶剂、和化学式(1)所示的环丁砜化合物，其中环丁砜化合物的含量基于总共100重量份的锂盐和有机溶剂计，为0.1至5重量份。本发明的用于锂二次电池的无水电解质溶液可发挥优越的高温储存性能和改进的循环性能，同时可以将低温输出性能保持在优异的水平。

Description

用于锂二次电池的无水电解质和使用其的锂二次电池
技术领域
本发明涉及一种用于锂二次电池的包含环丁砜基添加剂的无水电解质溶液、及使用该无水电解质溶液的锂二次电池。
本发明分别要求于2011年11月16日和2012年11月16日向韩国提交的第10-2011-0119583号和第10-2012-0130454号韩国专利申请的优先权，所述申请的公开内容以引用的方式纳入本文中。
背景技术
近来，对储能技术的关注日益增长。由于储能技术延伸至诸如移动电话、便携式摄像机和个人笔记本电脑等设备，并且进一步延伸至电动汽车，因而对用作所述设备的能量供应来源的电池的高能量密度的需求日益增长。因此，对最能满足需要的锂二次电池的研究和开发正在积极进行。
在目前使用的二次电池中，20世纪90年代初期开发的锂二次电池包括由能够嵌入或脱嵌锂离子的碳材料制成的阳极、由含锂氧化物等制成的阴极、和通过将合适量的锂盐溶于混合的有机溶剂中而获得的无水电解质溶液。
由于锂二次电池的用途从原来的小型电子设备扩展到大型的电子装置、车辆、智能网格系统等，因此对不仅能够在室温下，而且能够在苛刻的外界条件(例如低温或高温环境)下保持良好性能的锂二次电池的需要日益增长。
通常，现有的无水电解质溶液例如将碳酸亚乙酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)用作碳酸酯基有机溶剂，并将LiPF6、LiBF4等锂盐作为电解质盐而制备。
然而，碳酸酯基有机溶剂在充电和放电的过程中可能在电极表面分解，从而产生电池中的副反应，并且大分子量的有机溶剂(例如碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、和碳酸二乙酯(DEC)等)在初始充电过程中嵌入在碳基阳极的石墨层之间，阳极的结构可能由此降解。因此，随着充电和放电过程的重复进行，锂二次电池的性能可能变差。
已知所述问题通过还原碳酸酯基有机溶剂而在阳极表面上形成的固体电解质界面(SEI：solid electrolyte interface)膜解决，但迄今为止，已知的SEI膜作为连续保护阳极的膜是不够的。也就是说，由于阳极上的表面反应连续进行，电池的容量可能下降，且电池的寿命特性可能变差。此外，在SEI膜的形成过程中，碳酸酯基有机溶剂可能分解而产生气体，例如CO、CO2、CH4和C2H6等，这可能造成膨胀(swelling)现象而使电池劣化。由此产生的分解气体可能使袋型或罐型电池组件变形，从而导致内部短路，且情况严重时，电池会燃烧或爆炸。
为了克服所述问题，提出了用于防止电池膨胀的各种添加剂，例如碳酸亚乙烯酯、饱和磺内酯、以及不饱和磺内酯等。
但是，在将某种化合物加入电解质溶液以改善电池性能时，有些性能可能得到改善，但其他性能反而可能变差。例如，对于碳酸亚乙烯酯而言，其可先于常规有机溶剂分解，由此形成SEI膜，但是，其具有在高温环境下易于在阴极上分解而产生气体的问题。
因此，仍需要开发一种能够使所述问题最小化的无水电解质溶液。
发明内容
技术问题
本发明旨在解决相关技术的问题，因此，本发明的目的在于，提供一种用于锂二次电池的无水电解质溶液，所述锂二次电池具有改进的储存特性和高温寿命周期以及良好的低温输出特性；以及包含所述无水电解质溶液的锂二次电池。
技术方案
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种用于锂二次电池的无水电解质溶液，其包含：可离子化的锂盐；有机溶剂；和环丁砜化合物，其中，所述环丁砜化合物的含量基于100总重量份的锂盐和有机溶剂计，为0.1至5重量份，所述环丁砜化合物如下化学式(1)所示：
化学式(1)
其中，
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地为氢、卤素、乙烯基、烯丙基、苯基、C1-C10烷基或C1-C10烷氧基。
在本发明中，所述环丁砜化合物的优选的实例可以包括环丁砜、2-氟环丁砜、3-氟环丁砜、2，3-二氟环丁砜、3-乙烯基环丁砜、3-烯丙基环丁砜、2-甲基环丁砜、3-甲基环丁砜、3-乙基环丁砜、2，3-二甲基环丁砜、3-甲氧基环丁砜、3-乙氧基环丁砜等中的任意一种或这些两种以上的混合物，但本发明不限于此。
在本发明的无水电解质溶液中，所述锂盐的阴离子可选自F-、Cl-、Br-、I-、NO3 -、N(CN)2 -、BF4 -、ClO4 -、PF6 -、(CF3)2PF4 -、(CF3)3PF3 -、(CF3)4PF2 -、(CF3)5PF-、(CF3)6P-、CF3SO3 -、CF3CF2SO3 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-、CF3CF2(CF3)2CO-、(CF3SO2)2CH-、(SF5)3C-、(CF3SO2)3C-、CF3(CF2)7SO3 -、CF3CO2 -、CH3CO2 -、SCN-和(CF3CF2SO2)2N-中的任意一种。
在本发明的无水电解质溶液中，所述有机溶剂可选自醚、酯、酰胺、线性碳酸酯、环状碳酸酯等中的任意一种或这些两种以上的混合物。
任选地，作为形成SEI膜的添加剂，本发明的无水电解质溶液还可包含选自碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸氟代亚乙酯、碳酸乙烯亚乙酯、环状亚硫酸酯、饱和磺内酯、不饱和磺内酯、非环状砜等。
本发明的无水电解质溶液可直接作为液体电解质使用，或浸入聚合物中然后以凝胶聚合物电解质的形式用在锂二次电池中。
有益效果
根据本发明的用于锂二次电池的无水电解质溶液，在其电解质中包含少量环丁砜基添加剂，由此可以发挥优异的高温储存性能和循环性能，同时可以保持良好的低温输出性能。
附图说明
本发明的附图用于例示本发明的优选实施例，并且起到能够更好地理解前述的发明内容和本发明的技术构思的作用，但是不应理解为本发明仅仅限定在附图中所记载的内容。
图1为表明本发明实施例1-4和对比实施例1-4制备的锂电池的输出的图表，所述输出是利用在-30℃下以0.5C充放电10秒时所产生的电压差来获得的。
图2为表明本发明实施例1-4和对比实施例1-4制备的锂电池的放电容量在高温下基于循环次数变化的图表。
图3为表明本发明实施例1-4和对比实施例1-4制备的锂电池的容量保持率(capacity retention ratio)在常温下基于高温保存时间变化的图表。
图4为表明本发明实施例1-4和对比实施例1-4制备的锂电池的输出保持率在常温下基于高温保存时间变化的图表。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施方案。在描述之前，应理解，本说明书中和所附权利要求书中使用的术语不应解释为限于常规含义和字典的含义，而应按照允许发明人适当地定义术语以最佳解释的原则，基于对应于本发明技术方面的含义和概念加以解释。
本发明的用于锂二次电池的无水电解质溶液包含：可离子化的锂盐；有机溶剂；以及环丁砜化合物，其中，所述环丁砜化合物的含量基于100总重量份的锂盐和有机溶剂计，为0.1至5重量份，所述环丁砜化合物如下化学式(1)所示：
化学式(1)
其中，
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地为氢、卤素、乙烯基、烯丙基、苯基、C1-C10烷基或C1-C10烷氧基。
优选地，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8中至少一个为C1-C10烷基。
如上所述，通过使用现有技术已知的有机溶剂或添加剂而形成的SEI膜难于连续保持其性能，特别是，无法以有效的水平同时获得低温性能和高温性能。
然而，根据本发明，在电解质溶液中在上文提出的范围内使用上述环丁砜化合物，由此发挥良好的低温输出性能，同时也可以显著地改善高温储存性能(在高温条件下储存后的室温下的容量和输出特性)。
化学式(1)所示的环丁砜化合物的具体实例可以包括环丁砜、2-氟环丁砜、3-氟环丁砜、2，3-二氟环丁砜、3-乙烯基环丁砜、3-烯丙基环丁砜、2-甲基环丁砜、3-甲基环丁砜、3-乙基环丁砜、2，3-二甲基环丁砜、3-甲氧基环丁砜、3-乙氧基环丁砜等任意一种或这些两种以上的混合物，但本发明不限于此。
本发明的特征在于，所述环丁砜化合物基于100总重量份的锂盐和有机溶剂计，以0.1至5重量份包含。如果环丁砜化合物的含量低于0.1重量份，则改善输出的效果不明显。此外，如果环丁砜化合物的含量高于5重量份，则在高温储存过程中可能产生气体，由于电阻的增加使高温储存性能和高温循环性能大大变差，并且对低温输出的改善也没有明显效果。
鉴于此，本发明中使用的环丁砜化合物优选可以以0.3至4重量份、更优选以0.5至3重量份包含在无水电解质溶液中。
对在本发明的无水电解质溶液中作为电解质盐包含的锂盐而言，只要是通常在用于锂二次电池的电解质溶液中使用的物质，则可以无限制地使用。例如，锂盐的阴离子可为F-、C1-、Br-、I-、NO3 -、N(CN)2 -、BF4 -、ClO4 -、PF6 -、(CF3)2PF4 -、(CF3)3PF3 -、(CF3)4PF2 -、(CF3)5PF-、(CF3)6P-、CF3SO3 -、CF3CF2SO3 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-、CF3CF2(CF3)2CO-、(CF3SO2)2CH-、(SF5)3C-、(CF3SO2)3C-、CF3(CF2)7SO3 -、CF3CO2 -、CH3CO2 -、SCN-和(CF3CF2SO2)2N-中的任意一种。
在本发明的无水电解质溶液中包含的有机溶剂只要是通常在用于锂二次电池的电解质溶液中使用的物质，则可以无限制地使用，例如可以使用醚、酯、酰胺、线性碳酸酯、环状碳酸酯等中的任意一种或这些两种以上的混合物。
其中，可以代表性地使用线性碳酸酯、环状碳酸酯或这些混合物的碳酸酯化合物。所述环状碳酸酯化合物可以选自碳酸亚乙酯(ethylenecarbonate，EC)、碳酸异丙烯酯(propylene carbonate，PC)、碳酸1,2-亚丁基酯、碳酸2,3-亚丁基酯、碳酸1,2-亚戊基酯、碳酸2,3-亚戊基酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、以及其卤化物中的任意一种或这些两种以上的混合物。此外，所述线性碳酸酯化合物的具体实例可代表性地使用选自碳酸二甲酯(dimethyl carbonate，DMC)、碳酸二乙酯(diethylcarbonate，DEC)、碳酸二丙酯、碳酸甲基乙酯(EMC)、碳酸甲基丙酯、碳酸乙基丙酯中的任意一种或这些两种以上的混合物，但不限于此。
具体而言，在上述碳酸酯基有机溶剂中，作为环状碳酸酯的碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯具有高粘度和高介电常数，因而更易于离解电解质中的锂盐，从而是优选的。在所述环状碳酸酯中可以以合适的比例混合具有低粘度和低介电常数的线性碳酸酯例如碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，由此可以制备具有高导电性电解质溶液，从而是更优选的。
此外，作为有机溶剂的醚，可以使用选自二甲醚、二乙醚、二丙醚、甲乙醚、甲基丙醚、乙基丙醚中的任意一种或这些两种以上的混合物，但不限于此。
此外，作为有机溶剂的酯，可以使用选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、γ-己内酯、σ-戊内酯、ε-己内酯中的任意一种或这些两种以上的混合物，但不限于此。
本发明的一个方面的用于锂二次电池的无水电解质溶液还包含用于形成SEI膜的添加剂，所述添加剂的含量在不偏离本发明的目的的范围内。可在本发明中使用的用于形成SEI膜的添加剂可以使用环状亚硫酸酯、饱和磺内酯、不饱和磺内酯、非环状砜等中的一种以上或这些两种以上的混合物，但不限于此。
所述环状亚硫酸酯的实例可以包括亚硫酸亚乙酯、亚硫酸甲基亚乙酯、亚硫酸乙基亚乙酯、亚硫酸4，5-二甲基亚乙酯、亚硫酸4，5-二乙基亚乙酯、亚硫酸亚丙酯、亚硫酸4，5-二甲基亚丙酯、亚硫酸4，5-二乙基亚丙酯、亚硫酸4,6-二甲基亚丙酯、亚硫酸4,6-二乙基亚丙酯、和亚硫酸1,3-丁二醇酯等；所述饱和磺内酯的实例可以包括1,3-丙烷磺内酯和1,4-丁烷磺内酯；不饱和磺内酯的实例包括乙烯磺内酯、1,3-丙烯磺内酯、1,4-丁烯磺内酯和1-甲基-1,3-丙烯磺内酯等；非环状砜的实例可以包括二乙烯基砜、二甲基砜、二乙基砜、甲基乙基砜和甲基乙烯基砜等。
所述用于形成SEI膜的添加剂可以根据具体的种类包含适当的量，例如基于100重量份的无水电解质溶液计，可以包含0.01至10重量份。
本发明的上述无水电解质溶液可直接作为液体电解质使用，或可以以含浸在聚合物中的凝胶聚合物电解质的形式用在锂二次电池中。
在本发明的无水电解质溶液用作液体电解质的情况下，将无水电解质溶液注入到电池组件中而制备锂二次电池，所述电池组件由阴极、阳极和置于阴极和阳极之间的隔膜组成。组成电池组件的阴极、阳极和隔膜可为任何通常用在锂二次电池制备中的阴极、阳极和隔膜。
对于阴极活性材料，可优选使用含锂的过渡金属氧化物，例如，选自LixCoO2(0.5<x<1.3)、LixNiO2(0.5<x<1.3)、LixMnO2(0.5<x<1.3)、LixMn2O4(0.5<x<1.3)、Lix(NiaCobMnc)O2(0.5<x<1.3、0<a<1、0<b<1、0<c<1、a+b+c＝1)、LixNi1-yCoyO2(0.5<x<1.3、0<y<1)、LixCo1-yMnyO2(0.5<x<1.3、0≤y<1)、LixNi1-yMnyO2(0.5<x<1.3、O≤y<1)、Lix(NiaCobMnc)O4(0.5<x<1.3、0<a<2、0<b<2、0<c<2、a+b+c＝2)、LixMn2-zNizO4(0.5<x<1.3、0<z<2)、LixMn2-zCozO4(0.5<x<1.3、0<z<2)、LixCoPO4(0.5<x<1.3)、LixFePO4(0.5<x<1.3)中的任意一种或这些两种以上的混合物。所述含锂的过渡金属可以用诸如铝(A1)等金属或金属氧化物涂覆。此外，除了所述含锂的过渡金属氧化物(oxide)之外，也可使用含锂的过渡金属的硫化物(sulfide)、硒化物(selenide)以及卤化物(halide)等。
对于阳极活性材料，可使用通常可嵌入和脱嵌锂离子的碳基材料、金属锂、硅或锡等。此外，还可使用电势比锂低2V的金属氧化物，例如TiO2和SnO2。其中，优选使用碳基材料，且所述碳基材料可为低结晶碳或高结晶碳等。低结晶碳的代表性实例包括软碳(soft carbon)和硬碳(hard carbon)，且高结晶碳的代表性实例包括：天然石墨；结晶石墨(Kish graphite)；热解碳(pyrolytic carbon)；基于中间相沥青的碳纤维(mesophase pitch based carbon fiber)；中碳微球(meso-carbonmicrobeads)；中间相沥青(Mesophase pitches)；以及高温烧结碳，如来自于石油和煤焦油沥青的焦炭(petroleum or coal tar pitch derived cokes)等。
阴极和/或阳极可包含粘合剂，各种粘合剂聚合物均可使用，包括偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-共-HFP)、聚偏二氟乙烯(polyvinylidenefluoride)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)等。
此外，阴极和/或阳极还可包含导电材料，只要是不会在电化学器件中引起化学变化的任何电子传导材料，则无特别限制。通常可使用炭黑(carbon black)、石墨、碳纤维、碳纳米管、金属粉末、导电金属氧化物和有机导电材料。市售的导电材料的实例包括乙炔黑基产品(ChevronChemical Company或Gulf Oil Company的产品等)、Ketjen Black EC-基产品(Armak Company的产品)、Vulcan XC-72(Cabot Company的产品)和Super P(MMM Carbon Company的产品)。例如，可使用乙炔黑、炭黑和石墨等。
此外，隔膜可由通常单独使用或以层合形式用于常规隔膜中的多孔聚合物膜获得，例如，由聚烯烃基聚合物制成的多孔聚合物膜，所述聚烯烃基聚合物例如乙烯均聚物、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。此外，作为隔膜，可使用常规多孔无纺布，例如由高熔点玻璃纤维制成的无纺布或聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维，但本发明不限于此。
本发明的锂二次电池不限定其形状，但可以为使用罐的圆柱型、角型(angled shape)、袋(pouch)型或硬币(coin)型。
下文中，将参考以下实施例更详细地阐释本发明。然而，应理解，提供实施例仅为解释目的和向本领域普通技术人员更好地解释说明，并非旨在限制本发明的范围，因此，在不偏离本发明的主旨和范围的前体下，可对本发明作出其他等同方案和变化方案。
实施例1
<制备无水电解质溶液>
将碳酸亚乙酯、碳酸甲基乙酯和碳酸二甲酯以3∶4∶3的体积比混合而得到了有机溶剂，并制备了含有该有机溶剂和锂盐LiPF6的1M LiPF6溶液。并且，向得到的溶液中再添加基于100重量份的上述溶液计的1重量份的碳酸亚乙烯酯和0.5重量份的3-甲基环丁砜，由此制备了无水电解质溶液。
<制备电池>
将作为阴极活性材料的LiMn2O2和LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2(重量％比为50∶50)的混合物、作为粘合剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)、以及作为导电材料的炭黑以91.5∶4.4∶4.1的重量比混合，之后将所得到的混合物分散于N-甲基-2-吡咯烷酮中，由此得到了阴极浆体。将所述浆体涂覆在铝制集电器上，接着进行干燥并压制，由此制备了阴极。
此外，将作为阳极活性材料的天然石墨和硬碳(重量％比为90∶10)的混合物、作为导电材料的炭黑、作为粘合剂的苯乙烯丁二烯橡胶、以及作为增稠剂的羧甲基纤维素以95.8∶1∶2.2∶1的重量比混合，之后将所得到的混合物分散于水中，由此制备了阳极浆体。将所述浆体涂覆在铜制集电器上，接着进行干燥并压实，由此制备了阳极。
然后，按照常规方法将通过以上制备的阴极和阳极与聚乙烯隔膜一起组装成袋型电池，然后向其中注入如上制备的无水电解质溶液，由此制备了电池。
实施例2
除了添加了基于100重量份的所述溶液计的2重量份的3-甲基环丁砜以外，用与实施例1相同的方法制备了无水电解质溶液和电池。
实施例3
除了添加基于100重量份的所述溶液计的3.5重量份的3-甲基环丁砜以外，用与实施例1相同的方法制备了无水电解质溶液和电池。
实施例4
除了添加基于100重量份的所述溶液计的5重量份的3-甲基环丁砜以外，用与实施例1相同的方法制备了无水电解质溶液和电池。
对比实施例1
除了代替3-甲基环丁砜而添加丙烷磺内酯以外，用与实施例1相同的方法制备了无水电解质溶液和电池。
对比实施例2
除了添加基于100重量份的所述溶液计的6重量份的3-甲基环丁砜以外，用与实施例1相同的方法制备了无水电解质溶液和电池。
对比实施例3
除了添加基于100重量份的所述溶液计的9重量份的3-甲基环丁砜以外，用与实施例1相同的方法制备了无水电解质溶液和电池。
对比实施例4
除了添加基于100重量份的所述溶液计的12重量份的3-甲基环丁砜以外，用与实施例1相同的方法制备了无水电解质溶液和电池。
测试实施例1：评价低温输出性能
将实施例1-4和对比实施例1-4制备的电池在-30℃下以0.5C充电和放电10秒钟。在该充电和放电过程中，利用电池中产生的电压差来计算相应的输出，并将其结果示于表1和图1中。每个电池分别在100％、80％、60％和40％的充电状态(state ofcharge，SOC)下进行了测试。
表1
如表1所示，可以确认：使用本发明的环丁砜化合物的实施例1-4的电池与对比实施例1-4的电池相比，表现出增加了约15％以上的显著增加的低温输出性能。
测试实施例2：评价高温放电容量性能
将实施例1-4和对比实施例1-4制备的电池在45℃下在CC/CV的条件下以1C充电至最高达4.2V/38mA，然后在CC条件下以2C放电至最高达3.03V。然后，测量了电池的放电容量，并将其结果示于图2中。
如图2所示，可以确认：实施例的电池与对比实施例1-4的电池相比，同样也表现出出色的高温循环性能。
测试实施例3：评价高温储存性能
将实施例1-4和对比实施例1-4制备的电池在高温(60℃)下储存，并测试了其在室温下随储存时间变化的容量和输出，测得的结构示于图3和图4中。具体而言，将待评价的电池储存在设为60℃的烘箱中，然后只在进行性能评价时从烘箱中取出在23℃下测试，随后重新储藏在60℃温度的烘箱中。
(1)测量高温储存后的室温下的容量
将电池在23℃下在CC/CV条件下以1C充电至最高达4.2V/38mA，然后在CC条件下以1C放电至最高达3.03V。然后，测量了电池的放电容量，其保持率的结果示于图3中。
从图3中可以确认：在高温下的储存时间越长，实施例和对比实施例之间的放电容量保持率之差越大，且实施例的电池在室温下表现出出色的放电容量保持率，即与对比实施例相比电池的放电容量保持率高约10％。
(2)测量高温储存后的室温下的输出
将电池以5C充电和放电10秒种。利用在该充电和放电过程中电池所产生的电压差，计算了在50％的SOC下的相应输出，并将其保持率示出于图4中。
从图4中可以确认：高温下的储存时间越长，实施例和对比实施例之间的室温下的输出保持率之差越大，且实施例1-4的电池在室温下表现出出色的输出保持率，即与对比实施例1-4相比的电池的输出保持率高约8％。

Claims (10)

1.一种用于锂二次电池的无水电解质溶液，其包含：可离子化的锂盐；有机溶剂；和环丁砜化合物，其中，所述环丁砜化合物的含量基于100总重量份的锂盐和有机溶剂计，为0.1至5重量份，所述环丁砜化合物如下化学式(1)所示：
化学式(1)
其中，
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地为氢、卤素、乙烯基、烯丙基、苯基、C1-C10烷基或C1-C10烷氧基。
2.根据权利要求1所述的用于锂二次电池的无水电解质溶液，其中，
所述环丁砜化合物包括选自环丁砜、2-氟环丁砜、3-氟环丁砜、2，3-二氟环丁砜、3-乙烯基环丁砜、3-烯丙基环丁砜、2-甲基环丁砜、3-甲基环丁砜、3-乙基环丁砜、2，3-二甲基环丁砜、3-甲氧基环丁砜、3-乙氧基环丁砜中的任意一种或这些两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的用于锂二次电池的无水电解质溶液，其中，
所述锂盐的阴离子选自F-、Cl-、Br-、I-、NO3 -、N(CN)2 -、BF4 -、ClO4 -、PF6 -、(CF3)2PF4 -、(CF3)3PF3 -、(CF3)4PF2 -、(CF3)5PF-、(CF3)6P-、CF3SO3 -、CF3CF2SO3 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-、CF3CF2(CF3)2CO-、(CF3SO2)2CH-、(SF5)3C-、(CF3SO2)3C-、CF3(CF2)7SO3 -、CF3CO2 -、CH3CO2 -、SCN-和(CF3CF2SO2)2N-中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的用于锂二次电池的无水电解质溶液，其中，
所述有机溶剂选自醚、酯、酰胺、线性碳酸酯、环状碳酸酯中的任意一种或这些两种以上的混合物。
5.根据权利要求4所述的用于锂二次电池的无水电解质溶液，其中，
所述环状碳酸酯包括选自碳酸亚乙酯(EC)、碳酸异丙烯酯(PC)、碳酸1，2-亚丁基酯、碳酸2，3-亚丁基酯、碳酸1，2-亚戊基酯、碳酸2，3-亚戊基酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、其卤化物中的任意一种或这些两种以上的混合物。
6.根据权利要求4所述的用于锂二次电池的无水电解质溶液，其中，
所述线性碳酸酯包括选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲基乙酯、碳酸甲基丙酯、碳酸乙基丙酯中的任意一种或这些两种以上的混合物。
7.根据权利要求4所述的用于锂二次电池的无水电解质溶液，其中，
所述醚包括选自二甲醚、二乙醚、二丙醚、甲乙醚、甲基丙醚、乙基丙醚中的任意一种或这些两种以上的混合物。
8.根据权利要求4所述的用于锂二次电池的无水电解质溶液，其中，
所述酯包括选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、γ-己内酯、σ-戊内酯、ε-己内酯中的任意一个或这些两种以上的混合物。
9.根据权利要求1所述的用于锂二次电池的无水电解质溶液，其特征在于，
所述无水电解质溶液还包含选自碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸氟代亚乙酯、碳酸乙烯亚乙酯、环状亚硫酸酯、饱和磺内酯、不饱和磺内酯、非环状砜中的任意一种或这些两种以上的混合物。
10.一种锂二次电池，其具备阴极、阳极和无水电解质，其特征在于，
所述无水电解质溶液为权利要求1-9中任一项所述的用于锂二次电池的无水电解质溶液。
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