CN109428118B

CN109428118B - 锂离子电池及其电解液

Info

Publication number: CN109428118B
Application number: CN201710728311.3A
Authority: CN
Inventors: 史松君; 张翠; 戴璐; 魏奕民; 谢岚; 王珂; 王海山
Original assignee: Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Current assignee: Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority date: 2017-08-23
Filing date: 2017-08-23
Publication date: 2021-04-30
Anticipated expiration: 2037-08-23
Also published as: CN109428118A

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池及其电解液，电解液包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，其中，非水有机溶剂含有甲酯类化合物A，添加剂包括多腈基化合物B和烃基亚磷酸锂类化合物C。相对于现有技术，本发明锂离子电池及其电解液中含有的甲酯类化合物A、多腈基化合物B和烃基亚磷酸锂类化合物C通过协同作用，可防止溶剂与锂金属的进一步反应，显著改善了锂离子电池的过充性能和高温存储性能，且提高了电池的安全性能。

Description

锂离子电池及其电解液

技术领域

本发明属于电池领域，更具体地说，本发明涉及一种锂离子电池及其电解液。

背景技术

锂离子电池因具有能量密度高、功率密度大、循环性能好、无记忆效应、绿色环保等特点，在移动通信设备如移动电话、移动摄像机、笔记本电脑、手机等各种电子产品中得到广泛应用，同时锂离子电池也成为未来电动汽车供能系统的强有力候选者。

目前，锂离子电池的安全性成为大型锂离子电池无法商业化的最大阻碍之一。锂离子电池的过充容易引起爆炸、起火等危险。传统方法采用在电池的安全帽内安装气体压力检测装置、防爆安全阀或通过外加专用的过充保护电路来防止电池的过充。但是，传统的方法不仅增加了电池成本及复杂性，而且安全效果也并不理想。

现有技术中，已有通过使用添加剂来解决电池内部过充保护的问题。但是，现有的添加剂多采用联苯、环己基苯等及其衍生物，这些添加剂能够对电池安全起到一定作用，但会影响到电池的正常电化学性能，特别是充放电性能及高温存储性能，同时其在充放电的过程中会产生大量的气体，导致电池性能下降。

有鉴于此，确有必要提供一种可改善电池过充性能和高温存储性能的锂离子电池及其电解液。

发明内容

本发明的发明目的在于：克服现有技术的不足，提供一种可改善电池过充性能和高温存储性能的锂离子电池及其电解液。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种电解液，包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，其中，所述非水有机溶剂含有甲酯类化合物A，所述添加剂包括多腈基化合物B和烃基亚磷酸锂类化合物C。

研究表明，甲酯类化合物A作为溶剂能很好的钝化锂金属，有效地防止过充时析出的锂与溶剂之间的反应，从而改善电池的过充性能。但是，其形成的钝化膜不耐高温，在高温下容易被破坏，而多腈基化合物B能很好地保护正极，烃基亚磷酸锂类化合物C是很好的负极成膜添加剂。甲酯类化合物A、多腈基化合物B、烃基亚磷酸锂类化合物C三者协同作用可同时改善电池的过充性能及高温存储性能。

作为本发明电解液的一种改进，所述甲酯类化合物A选自式(I)所示化合物中的至少一种，

式(I)中，p为1或2，R₁₁选自磺酰基、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的烯基、碳原子数为6～26的芳基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为6～26的芳氧基，以及被卤原子、磺酰基取代的碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的烯基、碳原子数为6～26的芳基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为6～26的芳氧基，其中，卤原子为F、Cl、Br，优选F、Cl。

甲酯类化合物A可作为溶剂单独使用，也可与碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸乙丙酯、乙酸乙酯、1,4-丁内酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯等有机溶剂混合使用。

上述式(I)中，碳原子数为1～20的烷基，可为链状烷基，链状烷基又包括支链烷基和直链烷基，也可为环状烷基，位于环烷基环上的氢可被其他烷基取代。优选地，碳原子数的下限值为1、2、3、4、5，上限值为3、4、5、6、8、10、12、14、16、18。进一步优选地，碳原子数为1～10的烷基，或碳原子数为1～6的链状烷基，或碳原子数为3～8的环烷基。更进一步地优选地，碳原子数为1～4的链状烷基，碳原子数为5～8的环烷基。

作为烷基的实例，具体可以举出：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、新戊基、环戊基、环己基。

上述式(I)中，碳原子数为2～20的烯基，可为环状烯基，也可为链状烯基，其中，链状烯基又包括直链烯基和支链烯基，环烯基的环上可以含有例如烷基的取代基，也可以不含有取代基。优选地，碳原子数为2～20的烯基中双键的个数优选为1个。特别地，烯基中碳原子数的下限值为2、3、4、5，碳原子数的上限值为3、4、5、6、8、10、12、14、16、18。进一步优选地，优选碳原子数为2～10的烯基，或碳原子数为2～6的烯基，或碳原子数为2～5的烯基。

作为烯基的实例，具体可以举出：乙烯基、烯丙基、异丙烯基、戊烯基、环己烯基、环庚烯基、环辛烯基。

上述式(I)中，碳原子数为6～26的芳基，可为苯基、苯烷基，以及至少含有一个苯基的芳基，例如联苯基、稠环芳烃基(例如萘、蒽、菲等)，联苯基和稠环芳烃基还可被烷基或烯基所取代。进一步优选地，选择碳原子数为6～16的芳基，或碳原子数为6～14的芳基，或碳原子数为6～9的芳基。

作为芳基的实例，具体可以举出：苯基、苄基、联苯基、对甲苯基、邻甲苯基、间甲苯基。

上述式(I)中，碳原子数为1～20的烷氧基，优选为碳原子数为1～10的烷氧基，进一步优选地，选择碳原子数为1～6的烷氧基，更进一步优选地，选择碳原子数为1～4的烷氧基。

作为烷氧基的实例，具体可以举出：甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、环戊氧基、环己氧基。

上述式(I)中，碳原子数为6～26的芳氧基，优选地，选择碳原子数为6～16的芳氧基，进一步优选地，选择碳原子数为6～14的芳氧基，更进一步优选地，选择碳原子为6～10的芳氧基。

作为芳氧基的实例，具体可以举出：苯氧基、苄氧基、4-甲基苯氧基、3,5-二甲基苯氧基、4-甲基苄氧基、3-甲基苄氧基、2,6-二异丙基苄氧基、1-萘氧基。

上述式(I)中，碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的烯基、碳原子数为6～26的芳基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为6～26的芳氧基被卤原子取代后，形成相应的碳原子数为1～20的卤代烷基、碳原子数为2～20的卤代烯基、碳原子数为6～26的卤代芳基、碳原子数为1～20的卤代烷氧基、碳原子数为6～26的卤代芳氧基。其中，卤原子为F、Cl、Br，优选为F、Cl。在所形成的卤代基团中，卤原子对部分氢原子或者全部氢原子进行取代，卤原子的个数可为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，选择碳原子数为1～10的卤代烷基、碳原子数为2～10的卤代烯基、碳原子数为6～16的卤代芳基、碳原子数为1～10的卤代烷氧基、选择碳原子数为6～16的卤代芳氧基，进一步地，选择碳原子数为1～6的卤代链状烷基、碳原子数为3～8的卤代环烷基、碳原子数为2～6的卤代烯基、碳原子数为6～14的卤代芳基、碳原子数为1～6的卤代烷氧基、碳原子数为6～14的卤代芳氧基，特别地，选择碳原子数为1～4的卤代链状烷基、碳原子数为5～7的卤代环烷基、碳原子数为2～5的卤代烯基、碳原子数为6～10的卤代芳基、碳原子数为1～4的卤代烷氧基、碳原子数为6～10的卤代芳氧基。

作为卤代基团的实例，具体可以举出：三氟甲基、2-氟乙基、3-氟正丙基、2-氟异丙基、4-氟正丁基、3-氟仲丁基、5-氟正戊基、4-氟异戊基、1-氟乙烯基、3-氟烯丙基、6-氟-4-己烯基、邻氟苯基、对氟苯基、间氟苯基、4-氟甲基苯基、2,6-二氟甲基苯基、2-氟-1-萘基、氟代甲氧基、1-氟乙氧基、2-氟正丙氧基、1-氟异丙氧基、3-氟正丁氧基、4-氟正戊氧基、2,2-二氟甲基丙氧基、5-氟正己氧基、1,1,2-三氟甲基丙氧基、6-氟正庚基氧基、7-氟正辛基氧基、3-氟环戊氧基、4-氟-2-甲基环戊氧基、3-氟环己氧基、3-氟环庚氧基、4-氟-2-甲基环庚氧基、3-氟环辛氧基、4-氟苯氧基、3-氟苯氧基、2-氟苯氧基、3,5-二氟苯氧基、2,6-二氟苯氧基、2,3-二氟苯氧基、2,6-二氟-4-甲基苯氧基、3-(2-氟乙基)苯氧基、2-(1-氟乙基)苯氧基、3,5-二氟苄氧基、2-氟苄氧基、2-氟-1-萘氧基。在上述具体的实例中，F可被Cl和/或Br取代。

上述式(I)中，碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的烯基、碳原子数为6～26的芳基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为6～26的芳氧基可被磺酰基取代。磺酰基可对烷基、烯基、芳基、烷氧基或芳氧基中的部分氢原子或全部氢原子进行取代，磺酰基的个数可为1个或2个。

作为磺酰基的实例，具体可以举出：甲基磺酰基、乙基磺酰基、正丙基磺酰基、异丙基磺酰基、正丁基磺酰基、异丁基磺酰基、叔丁基磺酰基、正戊基磺酰基、异戊基磺酰基、新戊基磺酰基、2,3-二甲基丙基磺酰基、1-乙基丙基磺酰基、正己基磺酰基、环戊基磺酰基、环己基磺酰基、环庚基磺酰基、环辛基磺酰基、正庚基磺酰基、正辛基磺酰基、环庚基磺酰基、环辛基磺酰基、丙烯基磺酰基、丁烯基磺酰基、戊烯基磺酰基、己烯基磺酰基、庚烯基磺酰基、辛烯基磺酰基、苯基磺酰基、4-甲基苯磺酰基。

本申请的发明人经过深入研究发现，多腈基化合物B能与正极界面膜(CEI膜)形成多齿鳌合作用，提高CEI膜的稳定性；烃基亚磷酸锂类化合物C能有效改善正负极膜成分，增加正负极膜的热稳定性，同时，其分解的产物能有效抑制锂盐分解，尤其是LiPF₆的分解；而甲酯类化合物A能有效阻止金属锂与溶剂之间的反应，使电池即便在过充及长期存储后发生析锂，仍能有效的保护电池，提升电池的安全性能，最终在三种化合物的协同作用下，进一步提高电池的过充性能和高温循环性能。此外，本申请中的多腈基化合物B还能为含甲酯类化合物A提供孤对电子，加速其在负极表面的成膜，成膜后三腈或四腈化合物会附着在负极表面，在一定程度上减缓成膜区域继续成膜，并促进未成膜区域加快成膜，在提高固体电解质相界面膜稳定性的同时实现均匀成膜，从而提高电池性能。

作为本发明电解液的一种改进，所述甲酯类化合物A选自下述化合物A1～A14中的至少一种，

作为本发明电解液的一种改进，所述多腈基化合物B选自式(II)所示化合物中的至少一种，

式(II)中，R₂₁、R₂₂、R₂₃各自独立地选自-CN、-(CH₂)_a-CN、-(CH₂)_b-O-(CH₂)_c-CN或碳原子数为1～5的烷氧基，R₂₄选自氢、-CN、-(CH₂)_a-CN、-(CH₂)_b-O-(CH₂)_c-CN，且R₂₁、R₂₂、R₂₃、R₂₄中至少两个以上为-(CH₂)_a-CN或-(CH₂)_b-O-(CH₂)_c-CN，其中，a和c分别独立地为2～10的整数，b为1～10的整数。

作为本发明电解液的一种改进，所述多腈基化合物B选自下述化合物B1～B6中的至少一种，

作为本发明电解液的一种改进，所述烃基亚磷酸锂类化合物C选自式(III)所示化合物中的至少一种，

式(III)中的R₃₁选自碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的烯基、碳原子数为6～26的芳基，以及被卤原子取代的碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的烯基、碳原子数为6～26的芳基，其中，卤原子为F、Cl、Br。

其中，这里关于碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的烯基、碳原子数为6～26的芳基，以及被卤原子取代的碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的烯基、碳原子数为6～26的芳基的限定描述与式(I)中对碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的烯基、碳原子数为6～26的芳基，以及被卤原子取代的碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的烯基、碳原子数为6～26的芳基的限定描述相同，这里不再做详细说明。

作为本发明电解液的一种改进，所述烃基亚磷酸锂类化合物C选自下述化合物C1～C8中的至少一种，

作为本发明电解液的一种改进，所述甲酯类化合物A在电解液中的质量百分比为5％～60％。当甲酯类化合物A的含量低于5％时，不能有效的阻止金属锂与溶剂之间的反应，从而不能有效改善电池的过充性能；而当甲酯类化合物A含量高于60％时，则可能导致电解液溶解锂盐等的性能受到影响，最终影响电池的循环性能。优选地，甲酯类化合物A在电解液中的质量百分比优选为10％～20％。

作为本发明电解液的一种改进，所述多腈基化合物B在电解液中的质量百分比为0.5％～5％。

作为本发明电解液的一种改进，所述烃基亚磷酸锂类化合物C在电解液中的质量百分比为0.05％～3％。

当多腈基化合物B的含量低于0.5％，不能有效的与正极配位，进而不能抑制正极与电解液之间的反应，最终不能有效的抑制存储产气；当多腈基化合物B的含量高于5％时，多余的添加剂会带来高阻抗，同时会恶化负极膜，进而恶化存储性能。

当烃基亚磷酸锂类化合物C的含量低于0.05％，不能有效的改善正负极膜的成分，且不能有效的抑制锂盐的分解，进而不能有效的抑制存储产气；当烃基亚磷酸锂类化合物C的含量高于3％时，则会使得电解液的导电率降低，进而恶化存储性能。

本申请所述的添加剂还可包括本领域技术公知的提高电池性能的添加剂，例如SEI膜成膜添加剂、阻燃添加剂、防过充添加剂、导电添加剂等。

作为本发明电解液的一种改进，所述非水有机溶剂还包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸乙丙酯、乙酸乙酯、1,4-丁内酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯中的至少一种。

作为本发明电解液的一种改进，所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、四氟草酸磷酸锂(LiTFOP)、双(氟磺酰)亚胺锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、LiN(SO₂R_F)₂、LiN(SO₂F)(SO₂R_F)中的至少一种，其中，R_F＝–C_nF_2n+1，n为1～10的整数；优选地，所述锂盐选自LiPF₆、LiN(SO₂R_F)₂中的至少一种。

作为本发明电解液的一种改进，所述锂盐在电解液中的摩尔浓度为0.5M～2M。锂盐浓度过低，电解液的电导率低，会影响整个电池体系的倍率和循环性能；锂盐浓度过高，电解液粘度过大，同样影响整个电池体系的倍率。锂盐在电解液中的摩尔浓度优选为0.9M～1.3M。

为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种锂离子电池，包括正极片、负极片、位于正极片和负极片之间的隔离膜，以及电解液，其中，所述电解液为前述的电解液。

作为本发明锂离子电池的一种改进，所述正极片含有正极活性材料，所述正极活性材料选自钴酸锂、镍钴锰酸锂三元材料、磷酸亚铁锂、磷酸铁锂以及锰酸锂中的至少一种，所述负极片含有负极活性材料，所述负极活性材料为石墨和/或硅材料，隔离膜的具体种类不受具体的限制，可以是现有技术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。

相对于现有技术，本发明锂离子电池及其电解液具有以下有益技术效果：

1)本发明中多腈基化合物B能与正极界面膜(CEI膜)形成多齿鳌合作用，提高CEI膜的稳定性；

2)本发明中烃基亚磷酸锂类化合物C能有效改善正负极膜成分，增加正负极膜的热稳定性，同时，其分解的产物能有效抑制锂盐分解，尤其是LiPF₆的分解；

3)本发明中甲酯类化合物A能有效阻止金属锂与溶剂之间的反应，使电池即便在过充及长期存储后发生析锂，仍能有效的保护电池，提升电池的安全性能，最终在甲酯类化合物A、多腈基化合物B和烃基亚磷酸锂类化合物C三者之间的协同作用下，进一步提高电池的过充性能和高温循环性能，从而提高电池的安全性能。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。

实施例1

1)负极片的制备

将负极活性材料石墨、导电剂乙炔黑、粘结剂丁苯橡胶、增稠剂羧甲基纤维素钠按照重量比95:2:2:1进行混合，加入去离子水后，充分搅拌形成均匀的负极浆料；将此浆料涂覆于负极集流体铜箔上，烘干、冷压，得到负极片。

2)正极片的制备

将正极活性材料LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂、导电剂乙炔黑、粘结剂聚偏二氟乙烯按重量比96:2:2进行混合，加入溶剂N-甲基吡咯烷酮，充分搅拌混合后，形成均匀的正极浆料；将此浆料涂覆于正极集流体铝箔上，烘干、冷压，得到正极片。

3)电解液的制备

在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将EC(碳酸乙烯酯)、EP(丙酸乙酯)、DEC(碳酸二乙酯)按重量比2:3:3进行混合后，得到混合溶剂，再将充分干燥的锂盐LiPF₆溶解于上述混合溶剂中，然后向其中加入甲酯类化合物A1、多腈基化合物B1和烃基亚磷酸锂类化合物C1搅拌均匀后，获得电解液，其中，LiPF₆的摩尔浓度为1mol/L，化合物A1在电解液中的质量百分比为5％，化合物B1在电解液中的质量百分比为1％，化合物C1在电解液中的质量百分比为1％。

4)隔离膜的制备

以PE多孔聚合物薄膜作为隔离膜。

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，然后卷绕得到裸电池；将裸电池置于外包装箔中，将上述制备好的电解液注入到干燥后的电池中，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，获得锂离子电池。

实施例2～16、对比例1～13与实施例1基本相同，各实施例与对比例电解液中甲酯类化合物A、多腈基化合物B、烃基亚磷酸锂类化合物C的种类、含量如表1所示，并对实施例1～16与对比例1～13的电池进行性能测试。

表1实施例1～16与对比例1～13中化合物的种类及含量

注：表中“——”表示未添加任何种类的物质。

性能测试

1)电池耐过充性能测试

在25℃下，将锂离子电池各取5颗以1C的恒定电流和10V的恒定电压开始充电，直至过度充电，观察过充后锂离子电池的状态。

2)电池的高温存储性能测试

以电池存储前后的体积变化率表征电池的高温存储性能。

在25℃下，先以0.5C的恒定电流对电池充电至4.4V，进一步以4.4V恒定电压充电至电流为0.025C，然后用排水法将电池在去离子水中测得电池的初始体积，将此时的电池的初始体积作为电池存储前的体积，然后将电池置于85℃下存储6h，待存储结束后，测试电池在高温存储后的体积，然后通过下式计算得出电池的体积变化率。实施例1～16与对比例1～13电池的测试结果如表2中所示。

电池的体积变化率(％)＝[电池高温存储后的体积/电池存储前的体积]×100％。

表2实施例1～16与对比例1～13电池测试结果

结果分析

1)实施例1～16和对比例1～7进行比较

从实施例1～16和对比例1～7的测试结果可以看出，对比例1中没有添加甲酯类化合物A、多腈基化合物B和烃基亚磷酸锂类化合物C，对比例2～7中只添加了甲酯类化合物A、多腈基化合物B和烃基亚磷酸锂类化合物C中的一种或两种，均不能很好地改善锂离子电池的防过充性能和高温存储性能。实施例1～16同时添加了甲酯类化合物A、多腈基化合物B和烃基亚磷酸锂类化合物C，锂离子电池的防过充能力得到了显著改善，而且同时在85℃的体积变化率降低，这说明电解液中的甲酯类化合物A、多腈基化合物B和烃基亚磷酸锂类化合物C三者的协同作用可防止溶剂与锂金属的进一步反应，从而提高锂离子电池的过充能力，同时也可以改善锂离子电池的高温存储性能。

2)实施例1～16和对比例8～13进行比较

从实施例1～16和对比例8～13的测试结果可以看出，相对于实施例1～16，当对比例8中甲酯类化合物A的加入量小于5％，或对比例10中多腈基化合物B的加入量小于0.5％，或对比例12中烃基亚磷酸锂类化合物C的加入量小于0.05％时，锂离子电池的过充性能受到了影响，锂离子电池过充后，电池发生着火现象，锂离子电池的循环性能改善也并不明显。当对比例9中甲酯类化合物A的加入量大于60％，或对比例11中多腈基化合物B的加入量大于5％，或对比例13中烃基亚磷酸锂类化合物C的加入量大于3％时，锂离子电池的过充性能没有受到影响，可能的原因是甲酯类化合物A、多腈基化合物B和烃基亚磷酸锂类化合物C的加入量大，使得成膜厚，阻抗大，能更好的隔绝正负极之间的作用，对过充更有好处，但由于添加剂剩余比较多，在存储过程中，添加剂大量分解，严重影响了锂离子电池的高温存储性能，因而高温存储性能不但没有得到改善，反而发生了恶化。

结合以上对本发明的详细描述可以看出，相对于现有技术，本发明锂离子电池及其电解液具有以下有益技术效果：

根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。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

1.一种电解液，包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，其特征在于，所述非水有机溶剂含有甲酯类化合物A，所述添加剂包括多腈基化合物B和烃基亚磷酸锂类化合物C；所述甲酯类化合物A在电解液中的质量百分比为5％～60％；所述多腈基化合物B选自式(II)所示化合物中的至少一种，

式(II)中，R₂₁、R₂₂、R₂₃各自独立地选自-CN、-(CH₂)_a-CN、-(CH₂)_b-O-(CH₂)_c-CN或碳原子数为1～5的烷氧基，R₂₄选自氢原子、-CN、-(CH₂)_a-CN、-(CH₂)_b-O-(CH₂)_c-CN，且R₂₁、R₂₂、R₂₃、R₂₄中至少两个以上为-(CH₂)_a-CN或-(CH₂)_b-O-(CH₂)_c-CN，其中，a和c分别独立地为2至10的整数，b为1至10的整数。

2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述甲酯类化合物A选自式(I)所示化合物中的至少一种，

式(I)中，p为1或2，R₁₁选自磺酰基、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的烯基、碳原子数为6～26的芳基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为6～26的芳氧基，以及被卤原子、磺酰基取代的碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的烯基、碳原子数为6～26的芳基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为6～26的芳氧基，其中，卤原子为F、Cl、Br。

3.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，所述甲酯类化合物A选自下述化合物A1～A14中的至少一种，

4.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述烃基亚磷酸锂类化合物C选自式(III)所示化合物中的至少一种，

5.根据权利要求4所述的电解液，其特征在于，所述烃基亚磷酸锂类化合物C选自下述化合物C1～C8中的至少一种，

6.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述多腈基化合物B在电解液中的质量百分比为0.5％～5％。

7.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述烃基亚磷酸锂类化合物C在电解液中的质量百分比为0.05％～3％。

8.一种锂离子电池，其包括正极片、负极片、位于正极片和负极片之间的隔离膜，以及电解液，其特征在于，所述电解液为权利要求1至7中任一项所述的电解液。