CN107293782B - 非水电解液及锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种非水电解液及锂离子电池。所述非水电解液包括锂盐、非水有机溶剂以及添加剂。所述添加剂包括硫酸二氟硼酸锂以及环状硫酸酯化合物。所述环状硫酸酯化合物为含有‑O‑SO₂‑O‑基团的环状化合物。所述非水电解液应用在锂离子电池中后，能够提高锂离子电池的高温循环性能、倍率性能以及低温放电性能，同时改善锂离子电池的析锂和高温存储性能。

Description

非水电解液及锂离子电池

技术领域

本发明涉及锂电池领域，尤其涉及一种非水电解液及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池以其高电压、高比能量、循环寿命长等优点在化学电源领域占有重要地位，目前，锂离子电池主要作为便携式电源在电子产品领域应用广泛。随着新能源汽车、风能太阳能储能、智能电网能量储存与转换等领域巨大的应用市场逐步明朗化，动力锂离子电池受到了空前的关注，同时对锂离子电池的要求也越来越高。提高锂离子电池的循环和倍率性能、改善锂离子电池的存储性能成为目前锂离子电池领域的研究热点。

电解液作为锂离子电池不可或缺的组成部分，与锂离子电池的发展和进步息息相关，因此，提供一种能够提高锂离子电池的高温循环性能、倍率性能以及低温放电性能，同时改善锂离子电池的析锂和存储性能的电解液尤为重要。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种非水电解液及锂离子电池，所述非水电解液应用在锂离子电池中后，能够提高锂离子电池的高温循环性能、倍率性能以及低温放电性能，同时改善锂离子电池的析锂和高温存储性能。

为了达到上述目的，在本发明的一方面，本发明提供了一种非水电解液，其包括锂盐、非水有机溶剂以及添加剂。所述添加剂包括硫酸二氟硼酸锂(LiBF₂SO₄)以及环状硫酸酯化合物，所述环状硫酸酯化合物为含有-O-SO₂-O-基团的环状化合物。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种锂离子电池，其包括根据本发明一方面所述的非水电解液。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明的非水电解液包括硫酸二氟硼酸锂以及环状硫酸酯化合物，当应用在锂离子电池中后，能够提高锂离子电池的高温循环性能、倍率性能以及低温放电性能，同时改善锂离子电池的析锂和高温存储性能。

具体实施方式

下面详细说明根据本发明的非水电解液及锂离子电池。

首先说明根据本发明第一方面的非水电解液。

根据本发明第一方面的非水电解液包括锂盐、非水有机溶剂以及添加剂。所述添加剂包括硫酸二氟硼酸锂(LiBF₂SO₄)以及环状硫酸酯化合物，所述环状硫酸酯化合物为含有-O-SO₂-O-基团的环状化合物。-O-SO₂-O-基团可位于环状硫酸酯化合物的环上。

在根据本发明第一方面所述的非水电解液中，硫酸二氟硼酸锂可以优先于非水有机溶剂在负极界面发生还原分解，生成热稳定性更好、离子电导率更高的SEI膜，但是硫酸二氟硼酸锂还原生成的SEI膜是无机成分较多的刚性膜，在负极活性材料膨胀过程中刚性膜容易发生破裂。环状硫酸酯化合物可以在正极表面发生氧化分解，生成一层致密稳定的保护膜，有效抑制非水电解液的进一步氧化分解，改善锂离子电池的存储性能，同时环状硫酸酯化合物会在负极表面发生电化学还原和开环聚合反应，生成一层有机成分较多的致密弹性膜，不利于锂离子的迁移。将环状硫酸酯化合物和硫酸二氟硼酸锂结合使用，可在负极表面生成一层复合膜，该复合膜层同时兼具二者的优点，不仅有利于锂离子的迁移同时不易破裂，从而有效改善锂离子电池的析锂、倍率性能和低温放电性能；再者，环状硫酸酯化合物还可以有效保护正极界面，从而提高锂离子电池的高温循环性能和高温存储性能。

在根据本发明第一方面所述的非水电解液中，所述环状硫酸酯化合物选自下述式1至式7所示的化合物中的一种或几种；其中，R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄、R₂₁、R₂₂、R₂₃、R₂₄、R₂₅、R₂₆、R₃₁、R₃₂、R₃₃、R₃₄、R₃₅、R₃₆、R₃₇、R₃₈、R₄₁、R₄₂、R₄₃、R₄₄、R₅₁、R₅₂、R₅₃、R₅₄、R₅₅、R₅₆、R₆₁、R₆₂、R₆₃、R₆₄、R₆₅、R₆₆、R₆₇、R₆₈、R₇₀、R₇₁、R₇₂、R₇₃、R₇₄、R₇₅、R₇₆、R₇₇、R₇₈、R₇₉(在下面的描述中，简称为R₁₁～R₇₉)各自独立地选自H、F、Cl、Br、I、氰基、羧基、磺酸基、碳原子数为1～20的烷烃基、碳原子数为2～20的不饱和烃基中的一种，且烷烃基、不饱和烃基可被F、Cl、Br、I中的一种或几种部分取代或全部取代。

在根据本发明第一方面所述的非水电解液中，优选地，所述环状硫酸酯化合物选自式1、式2、式4、式5所示的化合物中的一种或几种。

当R₁₁～R₇₉各自独立地选自碳原子数为1～20的烷烃基时，烷烃基的具体种类并不受到具体的限制，可根据实际需求进行选择，例如链状烷烃基和环状烷烃基均可。其中链状烷烃基又包括直链烷烃基和支链烷烃基；另外，环状烷烃基上可以有取代基，也可以不含有取代基。优选地，R₁₁～R₇₉各自独立地选自直链烷烃基。

优选地，R₁₁～R₇₉各自独立地选自碳原子数为1～10的烷烃基，进一步优选地，R₁₁～R₇₉各自独立地选自碳原子数为1～5的烷烃基，更进一步优选地，R₁₁～R₇₉各自独立地选自碳原子数为1～3的烷烃基。

具体地，R₁₁～R₇₉各自独立地选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、环戊基、正己基、异己基、环己基、庚基、环庚基、辛基、环辛基、壬基、癸基、十一烷烃基、十二烷烃基、十三烷烃基、十四烷烃基、十五烷烃基、十六烷烃基、十七烷烃基、十八烷烃基、十九烷烃基、二十烷烃基中的一种。

当碳原子数为1～20的烷烃基被F、Cl、Br、I中的一种或几种部分取代或全部取代时，卤原子的取代个数及其取代位置并没有特别的限制，可根据实际需求进行选择。例如，卤原子取代的个数可为1个、2个、3个或4个。当卤原子取代的个数为2个以上时，卤原子的种类可以相同，也可以完全不同，又或者是所选取的卤原子的种类部分相同。优选地，碳原子数为1～20的烷烃基被F、Cl中的一种或两种部分取代或全部取代。

具体地，R₁₁～R₇₉各自独立地选自下述化合物中的一种；其中，X为F、Cl、Br、I中的一种。

当R₁₁～R₇₉各自独立地选自碳原子数为2～20的不饱和烃基时，不饱和烃基的具体种类并没有特别的限制，可根据实际需求进行选择。优选地，不饱和烃基选自烯烃基或炔烃基。其中，不饱和烃基中不饱和键的个数以及不饱和键的位置并没有特别的限制，可根据实际情况进行选择。例如，不饱和键的个数可为1个、2个、3个或4个。优选地，不饱和键位于不饱和烃基的末端，即远离不饱和烃基与环相连接的位置的一端。当不饱和键的个数为1个时，优选地，不饱和键位于不饱和烃基的末端。例如，当不饱和烃基的碳原子数大于等于3时，不饱和键两端的碳原子均不与环连接。

优选地，R₁₁～R₇₉各自独立地选自碳原子数为2～10的不饱和烃基，进一步优选地，R₁₁～R₇₉各自独立地选自碳原子数为2～5的不饱和烃基，更进一步优选地，R₁₁～R₇₉各自独立地选自碳原子数为2～3的不饱和烃基。

具体地，R₁₁～R₇₉各自独立地选自-CH＝CH₂、-CH₂-CH＝CH₂、-CH₂CH₂-CH＝CH₂、-CH₂CH₂CH₂-CH＝CH₂、-C≡CH、——H₂C-C≡CH、-CH₂CH₂-C≡CH、——H₂CH₂CH₂C-C≡CH、-CH＝CH-CH＝CH₂中的一种。

当碳原子数为2～20的不饱和烃基被F、Cl、Br、I中的一种或几种部分取代或全部取代时，卤原子的取代个数及其取代位置并没有特别的限制，可根据实际需求进行选择。例如，卤原子取代的个数可为1个、2个、3个或4个。当卤原子取代的个数为2个以上时，卤原子的种类可以相同，也可以完全不同，又或者是所选取的卤原子的种类部分相同。优选地，碳原子数为2～20的不饱和烃基被F、Cl中的一种或两种部分取代或全部取代。

具体地，R₁₁～R₇₉各自独立地选自下述化合物中的一种；其中，X为F、Cl、Br、I中的一种。

-C≡C-X、-CH₂-C≡C-X、-CH₂CH₂-C≡C-X、-CH₂CH₂CH₂-C≡C-X。

在根据本发明第一方面所述的非水电解液中，优选地，R₁₁～R₇₉各自独立地选自H、F、Cl、碳原子数为1～10的烷烃基、碳原子数为2～10的不饱和烃基中的一种，且烷烃基、不饱和烃基可被F、Cl中的一种或几种部分取代或全部取代。

在根据本发明第一方面所述的非水电解液中，进一步优选地，R₁₁～R₇₉各自独立地选自H、碳原子数为1～5的烷烃基、碳原子数为2～5的不饱和烃基中的一种，且烷烃基、不饱和烃基可被F、Cl中的一种或几种部分取代或全部取代。

在根据本发明第一方面所述的非水电解液中，更进一步优选地，R₁₁～R₇₉各自独立地选自H、碳原子数为1～3的烷烃基、碳原子数为2～3的烯烃基、碳原子数为2～3的炔烃基中的一种。

在根据本发明第一方面所述的非水电解液中，具体地，所述环状硫酸酯化合物选自下述化合物中的一种或几种；R₁₁～R₇₉位置处对应的取代基(包括烷烃基、不饱和烃基)还可被F、Cl、Br、I中的一种或几种部分取代或全部取代(具体的取代后的化合物未示出)；

在根据本发明第一方面所述的非水电解液中，所述环状硫酸酯化合物的含量为所述非水电解液的总重量的0.01％～3％。若环状硫酸酯化合物的含量过低，将非水电解液应用到锂离子电池中后，锂离子电池的高温循环和存储性能基本得不到改善。当环状硫酸酯化合物的含量过高时，则会导致非水电解液在极片表面形成较厚的固体电解质界面(SEI)膜，导致阻抗增大，锂离子电池的动力学性能变差。优选地，所述环状硫酸酯化合物的含量为所述非水电解液的总重量的0.15％～2.5％。更进一步优选地，所述环状硫酸酯化合物的含量为所述非水电解液的总重量的0.3％～1.5％。

在根据本发明第一方面所述的非水电解液中，所述硫酸二氟硼酸锂的含量为所述非水电解液的总重量的0.05％～8％。若LiBF₂SO₄的含量过低，将非水电解液应用到锂离子电池中后，锂离子电池的析锂、低温放电性能、倍率性能和存储性能无明显改善。若LiBF₂SO₄的含量过高，非水电解液的电导率会下降，使得锂离子电池的动力学性能变差。优选地，所述硫酸二氟硼酸锂的含量为所述非水电解液的总重量的0.15％～6％。更进一步优选地，所述硫酸二氟硼酸锂的含量为所述非水电解液的总重量的0.2％～2.5％。

在根据本发明第一方面所述的非水电解液中，所述锂盐的具体种类并没有特别的限制，可根据实际需求进行选择。优选地，所述锂盐选自六氟磷酸锂(LiPF₆)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiN(CF₃SO₂)₂，简写为LiTFSI)、高氯酸锂(LiClO₄)、六氟砷酸锂(LiAsF₆)、双草酸硼酸锂(LiB(C₂O₄)₂，简写为LiBOB)和三氟甲烷磺酸锂(LiCF₃SO₃)中的一种或几种。

在根据本发明第一方面所述的非水电解液中，所述锂盐的含量并没有特别的限制，可根据实际需求进行选择添加。优选地，所述锂盐在非水电解液中的摩尔浓度为0.5mol/L～2mol/L。进一步优选地，所述锂盐在非水电解液中的摩尔浓度为0.9mol/L～1.3mol/L。

在根据本发明第一方面所述的非水电解液中，所述非水有机溶剂的具体种类并没有特别的限制，可根据实际需求进行选择。所述非水有机溶剂可包括任意种类的碳酸酯、羧酸酯，碳酸酯可包括环状碳酸酯或者链状碳酸酯。所述非水有机溶剂还可包括碳酸酯的卤代化合物。具体地，所述非水有机溶剂选自碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯、γ-丁内酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、四氢呋喃中的一种或几种。

在根据本发明第一方面所述的非水电解液中，非水电解液的制备方法并没有特别的限制，可按照常规方法制备，只要将非水电解液中的物料混合均匀即可。例如，将锂盐、硫酸二氟硼酸锂、环状硫酸酯化合物加入到非水有机溶剂中进行混合，获得非水电解液。其中，各物料的添加顺序并没有特别的限制。例如，先将锂盐加入到非水有机溶剂中，然后将硫酸二氟硼酸锂和环状硫酸酯化合物共同加入进行混合，获得非水电解液。

其次说明根据本发明第二方面的锂离子电池，其包括根据本发明第一方面所述的非水电解液。

根据本发明第二方面所述的锂离子电池包括正极片、负极片、隔离膜以及非水电解液。

在根据本发明第二方面所述的锂离子电池中，所述正极片包括正极集流体和位于所述正极集流体上的正极活性物质层，其中，所述正极活性物质层包括正极活性材料、粘接剂和导电剂。所述负极片包括负极集流体和设置于所述负极集流体上的负极活性物质层，其中，所述负极活性物质层包括负极活性材料、粘接剂和导电剂。所述隔离膜位于正极片和负极片之间。

在根据本发明第二方面所述的锂离子电池中，正极集流体、正极活性材料、负极集流体、负极活性材料、粘结剂、导电剂以及隔离膜的具体种类均不受到具体的限制，均为常规原料，可根据需求进行选择。具体的，正极活性材料可选自钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂和锂镍锰钴三元材料中的一种或几种；正极集流体可为铝箔；负极活性材料可选自金属锂、天然石墨、人造石墨、中间相微碳球(简写为MCMB)、硬碳、软碳、硅、硅-碳复合物、Li-Sn合金、Li-Sn-O合金、Sn、SnO、SnO₂、尖晶石结构的锂化TiO₂-Li₄Ti₅O₁₂、Li-Al合金中的一种或几种；负极集流体可为铜箔；粘结剂可选自聚偏氟乙烯(PVDF)、丁苯橡胶(SBR)和羧甲基纤维素钠(CMC)中的一种或几种；导电剂可选自超导碳、乙炔黑、碳纳米管、石墨烯和碳纳米纤维中的一种或几种；隔离膜可选自聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯以及上述聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯的多层复合膜。

在根据本发明第二方面所述的锂离子电池中，锂离子电池的制备方法在本领域中是公知的，可以按现有的锂离子电池制备方法制造本申请所提供的锂离子电池。

下面结合实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。其中，所述环状硫酸酯化合物和硫酸二氟硼酸锂的来源均不受到特别的限制，均可通过商购获得或是按照常规方法进行合成获得，其中硫酸二氟硼酸锂的合成参考2014年1月1日公开的专利文献CN103490070A。

在下述实施例中，所使用到的试剂、材料以及仪器如没有特殊的说明，均可商购获得。

为了便于说明，在下述实施例中用到的添加剂简写如下：

(1)正极片制备

将正极活性材料钴酸锂(LiCoO₂)、粘结剂聚偏氟乙烯、导电剂乙炔黑按照质量比98:1:1进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)，在真空搅拌机作用下搅拌至体系成均一透明状，获得正极浆料；将正极浆料均匀涂覆于厚度为12μm的铝箔上；将铝箔在室温晾干后转移至120℃烘箱干燥1h，然后经过冷压、分切得到正极片。

(2)负极片制备

将负极活性材料人造石墨、增稠剂羧甲基纤维素钠、粘结剂丁苯橡胶按照质量比98:1:1进行混合，加入去离子水，在真空搅拌机作用下获得负极浆料；将负极浆料均匀涂覆在厚度为8μm的铜箔上；将铜箔在室温晾干后转移至120℃烘箱干燥1h，然后经过冷压、分切得到负极片。

(3)非水电解液制备

非水有机溶剂为含有碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)和碳酸二乙酯(DEC)的混合液，其中，EC、PC和DEC的体积比为20:20:60。在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将充分干燥的锂盐溶解于非水有机溶剂中，然后在非水有机溶剂中加入添加剂，混合均匀，获得非水电解液。其中，锂盐的浓度为1mol/L。非水电解液中所用到的锂盐的具体种类、添加剂的具体种类以及含量如表1所示。在表1中，添加剂的含量为基于非水电解液的总重量计算得到的重量百分数。

(4)隔离膜的制备

选用12μm厚的聚丙烯隔离膜。

(5)锂离子电池的制备

将正极片、隔离膜、负极片按顺序叠好，使隔离膜处于正、负极片之间起到隔离的作用，再卷绕成方形的裸电芯后，装入铝塑膜，然后在80℃下烘烤除水后，注入相应的非水电解液、封口，经静置、热冷压、化成、夹具、分容等工序后，得到成品的锂离子电池。

表1实施例1-20以及对比例1-6的参数

注：“-”表示不添加任何物质。

接下来说明锂离子电池的性能测试。

(1)锂离子电池的高温循环性能测试

在55℃下，将锂离子电池在4.4V下恒压充电至0.05C，并静置5分钟，之后以0.5C恒流放电至3.0V，此为一个充放电循环过程，此次的放电容量为锂离子电池的首次放电容量，之后按照上述循环条件，分别进行40、80、120、160、200、500次充放电循环。

锂离子电池N次循环后的容量保持率(％)＝(第N次循环的放电容量/首次放电容量)×100％。

表2实施例1-20以及对比例1-6的高温循环性能测试结果

(2)锂离子电池的倍率性能测试

在25℃下，将锂离子电池静置30分钟，之后以0.5C恒流充电至4.4V，之后在4.4V下恒压充电至0.05C，并静置5分钟，然后将锂离子电池分别以0.2C、0.5C、1.0C、1.5C、2.0C的不同倍率放电至3.0V，每次放电结束之后，再静置5分钟，记录锂离子电池的放电容量。其中，以0.2C倍率放电时的放电容量为基准，分别计算锂离子电池在不同放电倍率下的放电容量比。

锂离子电池的倍率放电容量比(％)＝(相应倍率下的放电容量/0.2C倍率下的放电容量)×100％。

(3)锂离子电池的低温放电性能测试

在25℃下，将锂离子电池静置30分钟，再以0.5C恒流充电至4.4V，之后在4.4V下恒压充电至0.05C，并静置5分钟，然后将锂离子电池分别在25℃、0℃、-10℃的不同温度下静止4h后，均以0.5C以放电至3.0V，每次放电结束之后，再静置5分钟，记录锂离子电池的放电容量。以25℃时的放电容量为基准，计算锂离子电池在不同温度下的放电容量比。

锂离子电池在不同温度下的放电容量比(％)＝(相应温度下的放电容量/25℃时的放电容量)×100％。

表3实施例1-20以及对比例1-6的倍率性能以及低温放电性能测试结果

(4)锂离子电池的存储性能测试

在室温下，将锂离子电池以0.5C恒流充电至4.4V，之后恒压充电至电流为0.05C，然后用1C恒流放电至3V，得到初始放电容量为C₀；之后将锂离子电池以0.5C恒流充电至4.4V，恒压充电至电流为0.05C，放入60℃的恒温箱，保温30天，取出后测试锂离子电池的可逆容量，记为C₃₀，锂离子电池60℃存储30天后的容量保持率＝(C₃₀-C₀)/C₀×100％。

采用排水法测试锂离子电池的初始体积为V₀，然后将锂离子电池在室温下以0.5C恒流充电至4.4V，之后恒压充电至电流为0.05C，放入85℃的恒温箱，保温72小时，取出后测试锂离子电池的体积，记为V_72h，锂离子电池85℃存储72小时后的体积膨胀率为＝(V_72h-V₀)/V₀×100％。

(5)锂离子电池的析锂测试

将锂离子电池在12℃下以0.5C恒流充电至4.4V，之后恒压充电至电流为0.05C，然后用0.5C恒流放电至3V，循环10次后将锂离子电池以0.5C恒流充电至4.4V。在干燥房拆开锂离子电池，观察负极表面的析锂情况。

表4实施例1-20以及对比例1-6的高温存储性能以及析锂性能测试结果

由上述测试结果可以得知，实施例1-20的锂离子电池的综合性能得到了明显提升。

在对比例2和对比例3中，单独加入2.5％的硫酸二氟硼酸锂或单独加入1.5％的环状硫酸酯化合物均不能有效改善锂离子电池的高温循环性能。当硫酸二氟硼酸锂和环状硫酸酯化合物结合使用时，锂离子电池的高温循环性能得到明显的提升。但是当硫酸二氟硼酸锂的含量超过8％或者环状硫酸酯的含量超过3％时(对比例4-6)，锂离子电池的高温循环性能出现恶化。

在对比例2和对比例3中，单独加入2.5％的硫酸二氟硼酸锂或单独加入1.5％的环状硫酸酯化合物均不能有效改善锂离子电池的倍率性能和低温放电性能。当硫酸二氟硼酸锂和环状硫酸酯化合物结合使用时，锂离子电池的倍率性能和低温放电性能得到明显的提升。但是当硫酸二氟硼酸锂的含量超过8％或者环状硫酸酯的含量超过3％时(对比例4-6)，锂离子电池的倍率性能和低温放电性能出现恶化。

在对比例2中，单独加入2.5％的硫酸二氟硼酸锂可以改善负极表面析锂情况，但对锂离子电池的高温存储性能改善不明显。在对比例3中，单独加入1.5％的环状硫酸酯化合物可以改善锂离子电池的高温存储性能，但不能改善负极表面的析锂。当硫酸二氟硼酸锂和环状硫酸酯化合物结合使用时，锂离子电池的析锂和高温存储性能均得到明显的改善。但是当硫酸二氟硼酸锂的含量超过8％或者环状硫酸酯的含量超过3％时(对比例4-6)，虽然可以进一步改善锂离子电池的高温存储性能，但是会恶化负极表面的析锂。

根据上述说明书的揭示，本申请所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本申请并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本申请的一些修改和变更也应当落入本申请的权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种非水电解液，包括锂盐、非水有机溶剂以及添加剂，其特征在于，所述添加剂包括硫酸二氟硼酸锂以及环状硫酸酯化合物，所述环状硫酸酯化合物为含有-O-SO₂-O-基团的环状化合物；所述硫酸二氟硼酸锂的含量为所述非水电解液的总重量的0.05％～8％；所述环状硫酸酯化合物的含量为所述非水电解液的总重量的0.01％～3％；

所述环状硫酸酯化合物选自下述式1至式7所示的化合物中的一种或几种；

其中，R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄、R₂₁、R₂₂、R₂₃、R₂₄、R₂₅、R₂₆、R₃₁、R₃₂、R₃₃、R₃₄、R₃₅、R₃₆、R₃₇、R₃₈、R₄₁、R₄₂、R₄₃、R₄₄、R₅₁、R₅₂、R₅₃、R₅₄、R₅₅、R₅₆、R₆₁、R₆₂、R₆₃、R₆₄、R₆₅、R₆₆、R₆₇、R₆₈、R₇₀、R₇₁、R₇₂、R₇₃、R₇₄、R₇₅、R₇₆、R₇₇、R₇₈、R₇₉各自独立地选自H、F、Cl、Br、I、氰基、羧基、磺酸基、碳原子数为1～20的烷烃基、碳原子数为2～20的不饱和烃基中的一种，且烷烃基、不饱和烃基可被F、Cl、Br、I中的一种或几种部分取代或全部取代。

2.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄、R₂₁、R₂₂、R₂₃、R₂₄、R₂₅、R₂₆、R₃₁、R₃₂、R₃₃、R₃₄、R₃₅、R₃₆、R₃₇、R₃₈、R₄₁、R₄₂、R₄₃、R₄₄、R₅₁、R₅₂、R₅₃、R₅₄、R₅₅、R₅₆、R₆₁、R₆₂、R₆₃、R₆₄、R₆₅、R₆₆、R₆₇、R₆₈、R₇₀、R₇₁、R₇₂、R₇₃、R₇₄、R₇₅、R₇₆、R₇₇、R₇₈、R₇₉各自独立地选自H、F、Cl、Br、I、碳原子数为1～10的烷烃基、碳原子数为2～10的不饱和烃基中的一种，且烷烃基、不饱和烃基可被F、Cl、Br、I中的一种或几种部分取代或全部取代。

3.根据权利要求2所述的非水电解液，其特征在于，所述环状硫酸酯化合物选自下述化合物中的一种或几种；R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄、R₂₁、R₂₂、R₂₃、R₂₄、R₂₅、R₂₆、R₃₁、R₃₂、R₃₃、R₃₄、R₃₅、R₃₆、R₃₇、R₃₈、R₄₁、R₄₂、R₄₃、R₄₄、R₅₁、R₅₂、R₅₃、R₅₄、R₅₅、R₅₆、R₆₁、R₆₂、R₆₃、R₆₄、R₆₅、R₆₆、R₆₇、R₆₈、R₇₀、R₇₁、R₇₂、R₇₃、R₇₄、R₇₅、R₇₆、R₇₇、R₇₈、R₇₉位置处对应的取代基可被F、Cl、Br、I中的一种或几种部分取代或全部取代；

4.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述环状硫酸酯化合物的含量为0.15％～2.5％。

5.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述环状硫酸酯化合物的含量为0.3％～1.5％。

6.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述硫酸二氟硼酸锂的含量为所述非水电解液的总重量的0.15％～6％。

7.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述硫酸二氟硼酸锂的含量为所述非水电解液的总重量的0.2％～2.5％。

8.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述锂盐选自六氟磷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双草酸硼酸锂和三氟甲烷磺酸锂中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，锂盐在非水电解液中的摩尔浓度为0.5mol/L～2mol/L。

10.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，锂盐在非水电解液中的摩尔浓度为0.9mol/L～1.3mol/L。

11.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、γ-丁内酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、四氢呋喃中的一种或几种。

12.一种锂离子电池，其特征在于，包括根据权利要求1-11中任一项所述的非水电解液。