CN109148951B - 电解液及锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电解液及锂离子电池。所述电解液包括电解质盐、有机溶剂以及添加剂。所述有机溶剂包括碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯。所述添加剂包括：硼磷类草酸锂盐；氟代磷酸锂；以及碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯中的一种或两种。本发明的电解液能够同时改善锂离子电池的常温和高温快充循环性能、常温和低温功率性能以及高温存储性能。
Description
技术领域
本发明涉及电池领域，更具体地说，本发明涉及一种电解液及锂离子电池。
背景技术
随着锂离子电池作为动力电源在汽车行业中的大规模应用，其充电较慢的缺点成为替代传统燃油汽车的限制性因素之一。市场上常见的快充型锂离子电池负极通常选用钛酸锂，但其能量密度较低，无法兼顾快速充电和能量密度。随着环境恶化问题的进一步凸出，人们对电动汽车的需求不断提高，开发具有高能量密度且满足快速充电的锂离子电池成为当务之急。
目前，解决上述问题的有效方法包括：正极使用高克容量的镍钴锰三元材料，负极使用石墨，以及选择高动力学性能的电解液等。对于高倍率快充型电解液，通常选用低粘度的有机溶剂，而这些有机溶剂在高温下容易胀气，虽然向电解液中加入添加剂能解决电解液的分解及锂离子电池胀气问题，但是添加剂反应生成的能有效隔绝电解液与正负极反应的保护膜往往可能由于阻抗过大而导致锂离子电池的性能受到影响，进而影响锂离子电池的常温和低温功率性能。
因此如何平衡锂离子电池的快充循环性能、高温存储性能、常温和低温功率性能一直是业界共同努力的方向。
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电解液及锂离子电池，所述电解液能够同时改善锂离子电池的常温和高温快充循环性能、常温和低温功率性能以及高温存储性能。
为了达到上述目的，在本发明的一方面，本发明提供了一种电解液，其包括电解质盐、有机溶剂以及添加剂。所述有机溶剂包括碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯。所述添加剂包括：硼磷类草酸锂盐，选自式1至式5所示化合物中的一种或几种；氟代磷酸锂；以及碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯中的一种或两种。其中，R1、R2、R5、R6、R7、R8、R9、R10各自独立地选自F、直链或支链C1～C6的烷基或卤代烷基中的一种；R3、R4各自独立地选自H、F、直链或支链C1～C6的烷基或卤代烷基中的一种；m为0或1，n为0或1，q为0，1或2，且2≤m+n+q≤3。
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电解液。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明的电解液能够同时改善锂离子电池的常温和高温快充循环性能、常温和低温功率性能以及高温存储性能。
具体实施方式
下面详细说明根据本发明的电解液及锂离子电池。
首先说明根据本发明第一方面的电解液，其包括电解质盐、有机溶剂以及添加剂。所述有机溶剂包括碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)；所述添加剂包括：硼磷类草酸锂盐，选自式1至式5所示化合物中的一种或几种；氟代磷酸锂；以及碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯中的一种或两种。其中，R1、R2、R5、R6、R7、R8、R9、R10各自独立地选自F、直链或支链C1～C6的烷基或卤代烷基中的一种；R3、R4各自独立地选自H、F、直链或支链C1～C6的烷基或卤代烷基中的一种；m为0或1，n为0或1，q为0，1或2，且2≤m+n+q≤3。
在根据本发明第一方面所述的电解液中，碳酸二甲酯具有低粘度特性，能有效降低锂离子电池的浓差极化，显著改善锂离子电池的常温和高温快充循环性能，但其缺点是氧化稳定性较差，容易氧化分解产气，对锂离子电池的高温存储性能恶化严重；硼磷类草酸锂盐能稳定正极活性材料中的氧，降低正极活性材料与碳酸二甲酯等的副反应，且能在负极还原，生成的SEI膜较为致密，可抑制正极溶出的金属离子在负极还原，将其与碳酸二甲酯等配合使用可以在提高锂离子电池的常温及高温的快充循环性能同时改善高温存储性能，但若使用较多含量的硼磷类草酸锂盐，在SEI膜形成过程中，其未被消耗完全，由于草酸根的存在，常温和高温快充循环及高温存储时容易产气，同时还会恶化低温功率性能；氟代磷酸锂也能钝化正极，抑制正极与碳酸二甲酯等的副反应，协同硼磷类草酸锂盐改善锂离子电池的常温和高温快充循环性能和高温存储性能，同时降低锂离子电池低温下的阻抗，改善锂离子电池的低温功率性能，但是由于氟代磷酸锂不易溶解，会明显降低电解液电导率，造成锂离子电池的常温功率性能较差；碳酸亚乙烯酯和/或氟代碳酸乙烯酯能在负极表面成膜，增加锂离子电池的高温稳定性，改善锂离子电池高温快充循环性能，但是其不可避免带来的问题是成膜阻抗增加，但是将其与硼磷类草酸锂盐和氟代磷酸锂配合使用，可以使锂离子电池的常温和高温快充循环性能、常温和低温功率性能以及高温存储性能均较优，满足锂离子电池的快充需求，同时兼顾高能量密度以及高功率性能需求。
在根据本发明第一方面所述的电解液中，所述硼磷类草酸锂盐可选自下述化合物中的一种或几种，但本发明不限于此。
在根据本发明第一方面所述的电解液中，所述氟代磷酸锂可选自单氟磷酸锂Li2PO3F、二氟磷酸锂LiPO2F2中的一种或两种。
在根据本发明第一方面所述的电解液中，碳酸亚乙酯、碳酸甲乙酯的质量之和可为所述有机溶剂总质量的60％～80％。
在根据本发明第一方面所述的电解液中，硼磷类草酸锂盐在电解液中的质量百分含量可为0.3％～1％。当电解液中存在较多含量的硼磷类草酸锂盐时，其在SEI膜形成过程中未能被完全消耗掉，且由于分子式内草酸根的存在，锂离子电池在高温存储时容易产气。
在根据本发明第一方面所述的电解液中，氟代磷酸锂在电解液中的质量百分含量可为0.3％～1％。若含量过高，由于氟代磷酸锂不易溶解，会明显降低电解液电导率，恶化锂离子电池的常温功率性能。
在根据本发明第一方面所述的电解液中，碳酸亚乙烯酯在电解液中的质量百分含量可为0.5～1.5％，氟代碳酸乙烯酯在电解液中的质量百分含量可为0.7％～2％。碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯能在负极表面成膜，增加锂离子电池的高温稳定性，从而改善锂离子电池的常温和高温快充循环性能以及高温存储性能，但过量的碳酸亚乙烯酯在正极表面会发生氧化，增加锂离子电池的产气量，反而恶化锂离子电池的高温存储性能；同样地，过量的氟代碳酸乙烯酯在镍的高氧化性下容易产生HF，增加锂离子电池的产气量，也会恶化锂离子电池的高温存储性能。优选地，当电解液中同时加入碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯时，二者质量之和在电解液中不超过2％。
在根据本发明第一方面所述的电解液中，所述有机溶剂还可包括线性羧酸酯，所述线性羧酸酯选自式6所示化合物中的一种或几种；在式6中，R21选自氢原子、直链或支链C1～C10的烷基或卤代烷基、C3～C8的环烷基或卤代环烷基中的一种，R22选自直链或支链C1～C10的烷基或卤代烷基、C3～C8的环烷基或卤代环烷基中的一种。
在式6中，优选地，R21选自氢原子、直链或支链C1～C4的烷基或卤代烷基、C5～C7的环烷基或卤代环烷基中的一种，R22选自直链或支链C1～C4的烷基或卤代烷基、C5～C7的环烷基或卤代环烷基中的一种。
在式6中，具体地，直链或支链C1～C10的烷基可选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、新戊基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、正己基、异己基、2-己基、3-己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、1,1,2-三甲基丙基、3,3-二甲基丁基、正庚基、2-庚基、3-庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、异庚基、正辛基、壬基、癸基中的一种。直链或支链C1～C10的卤代烷基可选自氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、1-氯乙基、1,2-二氯乙基、2-氯正丙基、2,2-二氯-正丙基、1-氯异丙基、1-氯正丁基、2-氯异丁基、1-氯正戊基、2-氯正戊基、1-氯异戊基、2,2-二氯甲基丙基、3-氯-2,2-二甲基丙基、1-氯-1-乙基丙基、1-氯-1-甲基丁基、2-氯-2-甲基丁基、2-氯正己基、2-氯甲基戊基、3-氯-3-甲基戊基、2-氯-1,1,2-三甲基丙基、4-氯-3,3-二甲基丁基、2-氯正庚基中的一种。在上述卤代烷基中，氯原子还可被F、Br、I中的一种或几种部分取代或全部取代。
在式6中，具体地，C3～C8的环烷基可选自环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基中的一种。C3～C8的卤代环烷基可选自一氯环丙基、一氯环丁基、一氯环戊基、一氯环己基中的一种。在上述卤代环烷基中，氯原子还可被F、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电解液中，具体地，所述线性羧酸酯可选自甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯(EP)、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸异丁酯、丙酸戊酯、丙酸异戊酯、异丙酸乙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、异丁酸乙酯、丁酸丁酯、异丁酸丁酯、丁酸戊酯、丁酸异戊酯、戊酸乙酯、异戊酸乙酯、戊酸丙酯、异戊酸丙酯以及前述线性羧酸酯化合物被F、Cl、Br、I中的一种或几种部分取代或全部取代的化合物中的一种或几种。优选地，所述线性羧酸酯可选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯以及前述线性羧酸酯化合物被F、Cl、Br、I中的一种或几种部分取代或全部取代的化合物中的一种或几种。
在根据本发明第一方面所述的电解液中，碳酸亚乙酯、碳酸甲乙酯的质量之和可为所述有机溶剂总质量的60％～80％。由于线性羧酸酯的氧化稳定性较碳酸二甲酯更差，在正极界面容易氧化，随着循环的进行，正极界面阻抗逐渐增大，反而恶化了常温和高温快充循环性能，同时高温存储产气明显增加。因此优选地，碳酸二甲酯、线性羧酸酯的质量之和可为所述有机溶剂的总质量的20％～40％。进一步优选地，线性羧酸酯的质量小于等于碳酸二甲酯的质量的2倍。需要说明的是，当有机溶剂中未加入线性羧酸酯时，碳酸二甲酯的质量可为所述有机溶剂的总质量的20％～40％。
在根据本发明第一方面所述的电解液中，所述有机溶剂还可包括碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)以及前述化合物被F、Cl、Br、I中的一种或几种部分取代或全部取代的化合物中的一种或几种。
在根据本发明第一方面所述的电解液中，所述电解质可选自LiPF6、LiBF4、LiN(SO2F)2、LiClO4、LiAsF6、LiN(SO2RF)2、LiN(SO2F)(SO2RF)中的一种或几种，其中，RF表示为CnF2n+1，n＝1～10的整数。优选地，RF可为-CF3、-C2F5或-CF2CF2CF3。进一步优选地，所述锂盐可选自LiPF6、LiN(SO2F)2中的一种或两种。
在根据本发明第一方面所述的电解液中，电解液采用常规方法制备即可，例如将电解液中的各个物料混合均匀即可。
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电解液。
进一步地，根据本发明第二方面的锂离子电池可包括正极片、负极片、隔离膜、以及根据本发明第一方面所述的电解液。所述正极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体上的正极膜片，所述正极膜片包括正极活性材料、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膜片，所述负极膜片包括负极活性材料、粘接剂，也可以包括导电剂。所述隔离膜间隔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，所述正极活性材料可选自钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、尖晶石型的LiMn2O4、橄榄石型的LiMPO4、三元正极材料LiNixAyB(1-x-y)O2以及Li1-x’(A’y’B’z’C1-y’-z’)O2中的一种或几种。其中，在橄榄石型的LiMPO4中，M选自Co、Ni、Fe、Mn、V中的一种或几种；在三元正极材料LiNixAyB(1-x-y)O2中，A、B各自独立地选自Co、Al、Mn中的一种，且A和B不相同，0<x<1，0<y<1且x+y<1；在三元正极材料Li1-x’(A’y’B’z’C1-y’-z’)O2中，A’、B’、C各自独立地选自Co、Ni、Fe、Mn中的一种，0<x’<1，0≤y’<1，0≤z’<1且y’+z’<1，且A’、B’、C不相同。
在根据本发明第二方面所述的锂离子电池中，所述负极活性材料可以选自金属锂。所述负极活性材料也可以选自在＜2V(vs.Li/Li+)时可以嵌入锂的材料，具体地，所述负极活性材料可选自天然石墨、人造石墨、中间相微碳球(简称为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。
在根据本发明第二方面所述的锂离子电池中，所述隔离膜可以是现有锂离子电池中使用的任何隔离膜材料，例如聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯以及它们的多层复合膜，但不仅限于这些。
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。
在以下实施例中，所用到的材料、试剂以及仪器如没有特殊说明，均可从商业途径购买获得。
实施例1-24以及对比例1-16中的锂离子电池均按照下述方法进行制备。
(1)正极片制备
将正极活性材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、粘接剂聚偏氟乙烯、导电剂乙炔黑按照质量比97:1:2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在厚度为12μm的正极集流体铝箔上；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、导电剂导电碳黑、增稠剂羧甲基纤维素钠(CMC)、粘接剂丁苯橡胶按照质量比96.4:1.5:0.8:1.3进行混合，加入到去离子水中，在真空搅拌机的搅拌作用下获得负极浆料；将负极浆料均匀涂覆在厚度为8μm的负极集流体铜箔上；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)电解液制备
在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中配制电解液，锂盐为LiPF6，其中，LiPF6的含量为电解液的总质量的15％。
电解液中所用到的有机溶剂和添加剂的具体种类以及含量如表1所示。在表1中，添加剂硼磷类草酸锂盐、氟代磷酸锂、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯的含量为基于电解液的总质量计算的质量百分数。
(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，然后卷绕得到电芯；将电芯插入电芯壳体，烘烤，注液，化成，封口，从而得到锂离子电池。
表1实施例1-24以及对比例1-16的参数
注：“-”表示未加入。
接下来说明锂离子电池的测试过程。
(1)锂离子电池的快充循环性能测试
在25℃/45℃下，将锂离子电池以7C(标称容量)恒流充电到电压为4.2V，然后以4.2V恒压充电至电流≤0.05C，搁置10min后，以1C恒流放电至截至电压2.8V，以上为一次充放电循环。将锂离子电池按照上述条件进行25℃下3000次充放电循环；45℃下1500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％，N为锂离子电池的循环次数。
(2)锂离子电池的功率性能测试
在25℃下，将锂离子电池以1C恒流充电到电压为4.2V，然后以4.2V恒压充电至电流为0.05C，然后，以1C恒流放电30min，即锂离子电池的荷电状态为50％SOC。之后分别在25℃以4C脉冲放电30s、-25℃以0.36C脉冲放电10s，测定其直流阻抗(DCR)，表征锂离子电池的常温功率性能和低温功率性能。
DCR＝(放电前电压-脉冲放电末期电压)/(放电电流)。
(3)锂离子电池的高温存储性能测试
在25℃下，将锂离子电池以1C恒流充电到电压为4.2V，然后以4.2V恒压充电至电流为0.05C，测试锂离子电池的体积为V0；之后将锂离子电池放入60℃的恒温箱，分别储存60天、120天，且取出测试锂离子电池的体积并记为Vn。
锂离子电池60℃存储n天后的体积膨胀率(％)＝(Vn-V0)/V0×100％。
表2实施例1-24以及对比例1-16的测试结果
注：“N/A”表示容量已经衰减至0。
从表2的相关数据分析可以得知，本发明的电解液应用到锂离子电池中后可以同时提高锂离子电池的常温和高温快充循环性能、常温和低温功率性能以及高温存储性能。
在对比例1、4～6的电解液体系中，不使用DMC，锂离子电池的浓差极化过大，锂离子电池在快充循环后容量迅速衰减，无法满足正常使用。在对比例2中向有机溶剂体系内加入DMC，可以适当降低锂离子电池的浓差极化，适度提高锂离子电池在快充循环后容量保持率，但是DMC本身的氧化稳定性较差，容易氧化分解产气，造成锂离子电池的高温存储产气加剧。在对比例3中向有机溶剂体系内加入线性羧酸酯EP，其也可以适当降低锂离子电池的浓差极化，由于EP的氧化稳定性较DMC更差，在高镍体系下，在正极界面容易氧化，导致正极界面阻抗逐渐增大，反而恶化了锂离子电池的高温快充循环性能和高温存储产气。在对比例7中，向电解液中加入硼磷类草酸锂盐(化合物13)，其能稳定正极活性材料中的氧，且能在负极还原，生成的SEI膜较为致密，可抑制正极溶出的金属离子在负极还原，并抑制DMC的氧化分解，提高锂离子电池的常温及高温的快充循环性能以及高温存储性能，但其会比较明显地恶化锂离子电池的低温功率性能。在对比例8中向电解液中加入二氟磷酸锂，其能钝化正极，降低锂离子电池低温下的阻抗，改善锂离子电池的低温功率性能，同时二氟磷酸锂的加入能抑制DMC的氧化分解，适度改善锂离子电池的高温存储性能，但是由于二氟磷酸锂不易溶解，会明显降低电解液电导率，造成锂离子电池的常温功率性能较差。在对比例9中，将化合物13与二氟磷酸锂联合使用，可以明显改善锂离子电池的常温快充循环性能以及低温功率性能，但是锂离子电池在高温环境下的性能仍未得到有效改善，高温快充循环性能以及高温存储性能仍较差，锂离子电池的高温稳定性仍有待解决。在本发明的实施例中，在包含EC、EMC、DMC的有机溶剂体系内，同时加入硼磷类草酸锂盐、氟代磷酸锂、以及VC和/或FEC，可以使锂离子电池的常温和高温快充循环性能、常温和低温功率性能以及高温存储性能均较优。
从实施例1～4和对比例10～11可以看出，对比例10不使用DMC，锂离子电池的浓差极化过大，快充循环容量衰减快；随着有机溶剂中DMC含量的增加，常温和高温快充循环性能有明显提升，常温和低温功率性能也有一定程度的提升，但是高温存储体积膨胀有所增加。说明DMC的加入，明显降低了电解液体系的粘度，降低了浓差极化，同时，因为DMC氧化稳定性较差，高温存储产气有较为明显的增加。当DMC质量百分含量过高时(对比例11，50％)，高温存储产气过大，已经无法满足锂离子电池高温存储需求。因此，DMC的最佳质量百分含量为有机溶剂总质量的20％～40％。
从实施例5～7和对比例16可以看出，有机溶剂中随着EP含量的增加，锂离子电池所表现出来的性能，与单独使用DMC类似，适量EP的加入对锂离子电池的常温和低温功率性能有进一步的改善，过量的使用EP会使常温和高温快充循环性能和高温存储性能有所恶化。当有机溶剂中不含DMC即仅加入EP时(对比例16)，由于EP的氧化稳定性较DMC更差，在高镍体系下，在正极界面容易氧化，随着循环的进行，正极界面阻抗逐渐增大，反而恶化了常温和高温快充循环性能，高温存储产气也明显增加。
从实施例2、8～10和对比例12可以看出，随着化合物13含量的增加，锂离子电池的常温和高温快充循环性能有明显提升，但常温和低温功率性能有着较为明显的变差，同时，锂离子电池高温存储体积膨胀率有着明显的降低。说明化合物13的加入，稳定了正极材料中的氧，降低正极与DMC的副反应，且在负极还原生成的SEI膜较为致密，抑制正极溶出的金属离子在负极还原，改善了锂离子电池的常温和高温快充循环性能，降低了高温存储产气；但同时较为致密的SEI膜导致阻抗较大，对锂离子电池的常温和低温功率性能不利。在对比例12中，当电解液中存在较多含量的化合物13时，其在SEI膜形成过程中未被完全消耗掉，由于分子式内草酸根的存在，锂离子电池高温存储时容易产气。因此化合物13的最佳使用量应为0.3％～1％。
从实施例2、11～13和对比例13可以看出，随着LiPO2F2含量的增加，锂离子电池的常温和高温快充循环性能有较为的明显提升，高温存储体积膨胀率有着明显的降低，低温功率性能也有明显的改善，但常温功率性能有着明显的变差。这是因为LiPO2F2的加入可以钝化正极，抑制正极与电解液的副反应，改善常温和高温快充循环性能和高温存储性能，同时降低锂离子电池低温下的阻抗，改善锂离子电池的低温功率性能。但在对比例13中，较多含量的LiPO2F2加入电解液后，明显降低电解液电导率，反而恶化了锂离子电池的常温功率性能。因此LiPO2F2的最佳使用量应为0.3％～1％。
从实施例2、14～18和对比例14～15可以看出，随着VC和/或FEC含量的增加，锂离子电池的常温和高温快充循环性能有较为的明显提升，但常温和低温功率性能变差，高温存储体积膨胀率也出现明显增加。这是因为VC和/或FEC的加入可在负极形成较为致密的SEI膜，从而改善锂离子电池的常温和高温快充循环性能。但在对比例14～15中，当VC和/或FEC含量过高时，由于VC和/或FEC在首次成膜过程中未能完全消耗，从而在正极发生氧化反应，一方面，导致正极界面阻抗变大，恶化常温和高温快充循环性能；另一方面，氧化反应产生较多的气体，恶化高温存储产气。因此VC的最佳使用量应为0.5％～1.5％，FEC的最佳使用量应为0.7％～2％。
根据上述说明书的揭示和教导，本领域技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (11)
1.一种电解液，包括电解质盐、有机溶剂以及添加剂，其特征在于，
所述有机溶剂包括碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯；
所述添加剂包括第一添加剂，所述第一添加剂选自：
二氟磷酸锂；以及
碳酸亚乙烯酯；
其中，
所述碳酸亚乙酯、碳酸甲乙酯的质量之和为所述有机溶剂总质量的70％～80％；
二氟磷酸锂在电解液中的质量百分含量为0.3％～1％；
碳酸亚乙烯酯在电解液中的质量百分含量为0.5～1.5％。
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述添加剂还包括第二添加剂，所述第二添加剂选自式1至式3所示的化合物中的一种或几种；
其中，
R1、R2、R5、R6、R7、R8各自独立地选自F、直链或支链C1～C6的烷基或卤代烷基中的一种；
R3、R4各自独立地选自H、F、直链或支链C1～C6的烷基或卤代烷基中的一种；
m为0或1，n为0或1，q为0，1或2，且2≤m+n+q≤3。
3.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，所述第二添加剂选自下述化合物中的一种或几种：
4.根据权利要求2或3所述的电解液，其特征在于，
所述第二添加剂在电解液中的质量百分含量为0.3％～1％。
5.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂还包括线性羧酸酯，所述线性羧酸酯选自甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸异丁酯、丙酸戊酯、丙酸异戊酯、异丙酸乙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、异丁酸乙酯、丁酸丁酯、异丁酸丁酯、丁酸戊酯、丁酸异戊酯、戊酸乙酯、异戊酸乙酯、戊酸丙酯、异戊酸丙酯以及前述线性羧酸酯化合物被F、Cl、Br、I中的一种或几种部分取代或全部取代的化合物中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的电解液，其特征在于，所述线性羧酸酯选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯以及前述线性羧酸酯化合物被F、Cl、Br、I中的一种或几种部分取代或全部取代的化合物中的一种或几种。
7.根据权利要求5或6所述的电解液，其特征在于，碳酸二甲酯、线性羧酸酯的质量之和为所述有机溶剂的总质量的20％～40％。
8.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂还包括碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯以及前述化合物被F、Cl、Br、I中的一种或几种部分取代或全部取代的化合物中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解质盐选自LiPF6、LiBF4、LiN(SO2F)2、LiClO4、LiAsF6、LiN(SO2RF)2、LiN(SO2F)(SO2RF)中的一种或几种，其中，RF表示为CnF2n+1，n＝1～10的整数。
10.根据权利要求9所述的电解液，其特征在于，所述锂盐选自LiPF6、LiN(SO2F)2中的一种或两种。
11.一种锂离子电池，其特征在于，包括根据权利要求1-10中任一项所述的电解液。
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| GR01 | Patent grant | ||
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