CN109599591A - 高电压锂离子电池用功能性添加剂、高电压锂离子电池电解液及高电压锂离子电池 - Google Patents

高电压锂离子电池用功能性添加剂、高电压锂离子电池电解液及高电压锂离子电池 Download PDF

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Abstract

本发明涉及锂离子电池领域，具体而言，提供了一种高电压锂离子电池用功能性添加剂、高电压锂离子电池电解液及高电压锂离子电池。该功能性添加剂包括金属阳离子和阴离子团；金属包括除锂之外的钠、钾、铷、铯、钫、碱土金属、化学元素周期表中第一副族元素或化学元素周期表中第二副族元素中的至少一种；阴离子团包括含硫阴离子团、含硼阴离子团或含氰根阴离子团中的至少一种。该功能性添加剂中特定的金属阳离子和阴离子团共同构成SEI膜的主框架，可在锂离子电池的正极表面形成一层致密均匀且阻抗低的SEI膜，抑制电解液溶剂和导电锂盐的分解，避免正极材料被电解液溶剂或导电锂盐的分解副产物所腐蚀，稳定正极材料结构，改善电池循环稳定性。

Description

高电压锂离子电池用功能性添加剂、高电压锂离子电池电解 液及高电压锂离子电池
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，具体而言，涉及一种高电压锂离子电池用功能性添加剂、高电压锂离子电池电解液及高电压锂离子电池。
背景技术
现有常见的商用锂离子正极材料的理论容量都比较大，但是由于其截至电压都不高于4.2V，因此锂离子电池的能量密度不够高。随着市场对高能量密度锂离子电池的需求不断加大，除了不断研发新材料之外，如何在现有材料的基础上提高电池的能量密度也是研究热点之一，而提高正极材料的截止电压是提高能量密度的有效手段。
然而，提高正极材料截止电压也面临着许多问题：首先，随着电压的不断升高，正极材料的氧化活性不断提高，正极材料与电解液的反应也随之加速，正极材料结构的稳定性降低，因而导致电池的循环性能下降。其次，与正极材料相配套使用的常规电解液在高电压下的兼容性极差，常用的电解液在高电压下容易发生氧化分解，所产生的副产物对电池性能有负面的影响，一方面使电池内部的阻抗增大，另一方面电池正极材料也会遭受腐蚀，特别对于三元材料，在高电压下镍钴锰等离子会从正极材料中溶出，导致正极材料结构坍塌，从而造成容量的不可逆性衰减，进而导致电池的循环性能下降。因此，如何在提高正极材料截止电压的前提下，保证正极材料结构的稳定性从而提高电池的循环性能成为研究的重点。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种高电压锂离子电池用功能性添加剂，该功能性添加剂包括特定的金属阳离子和特定的阴离子团，上述金属阳离子和阴离子团能够共同构成SEI膜的主框架，可在锂离子电池的正极表面形成一层致密均匀且阻抗低的SEI膜，抑制电解液溶剂的氧化分解以及导电锂盐的分解，避免正极材料被电解液溶剂或导电锂盐的分解副产物所腐蚀，稳定正极材料结构，从而改善电池循环稳定性。
本发明的第二目的在于提供一种高电压锂离子电池电解液，该电解液包括上述功能性添加剂，因而其溶剂和导电锂盐不易分解，能够提高正极材料的结构稳定性和锂离子电池的循环性能。
本发明的第三目的在于提供一种高电压锂离子电池，该锂离子电池包括上述功能性添加剂和/或电解液，因而具有高电压下循环性能好的优点。
本发明的第四目的在于提供一种用电设备，该用电设备包括上述高电压锂离子电池，因而具有高电压下循环性能好的优点。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种高电压锂离子电池用功能性添加剂，所述功能性添加剂包括金属阳离子和阴离子团；
所述金属包括钠、钾、铷、铯、钫、碱土金属、化学元素周期表中第一副族元素或化学元素周期表中第二副族元素中的至少一种；
所述阴离子团包括含硫阴离子团、含硼阴离子团或含氰根阴离子团中的至少一种。
作为进一步优选地技术方案，所述碱土金属包括铍、镁、钙、锶或钡中的至少一种；
优选地，所述第一副族元素包括铜和/或银；
优选地，所述第二副族元素包括锌。
作为进一步优选地技术方案，所述含硫阴离子团包括硫酸根；
优选地，所述含硼阴离子团包括硼酸根；
优选地，所述含氰根阴离子团包括氰根。
作为进一步优选地技术方案，所述功能性添加剂包括Na2SO4、K2SO4、MgSO4、Na3BO3、K3BO3或Mg3(BO3)2中的至少一种。
第二方面，本发明提供了一种高电压锂离子电池电解液，所述电解液包括溶剂、导电锂盐、以及上述高电压锂离子电池用功能性添加剂。
作为进一步优选地技术方案，所述功能性添加剂占所述电解液的质量分数为0.1％-8％，优选为0.2％-5％。
作为进一步优选地技术方案，所述溶剂包括线性碳酸酯和/或环状碳酸酯；
优选地，所述线性碳酸酯包括碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸三乙酯或氟代碳酸二甲酯中的至少一种；
优选地，所述环状碳酸酯包括碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯或氟代碳酸乙烯酯中的至少一种；
优选地，所述导电锂盐包括六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂或三氟甲磺酸锂中的至少一种；
优选地，所述导电锂盐在电解液中的浓度为0.9-1.2mol/L。
第三方面，本发明提供了一种高电压锂离子电池，包括上述高电压锂离子电池用功能性添加剂和/或上述高电压锂离子电池电解液。
作为进一步优选地技术方案，还包括正极材料，所述正极材料包括镍钴锰三元材料和/或镍钴铝三元材料。
第四方面，本发明提供了一种用电设备，包括上述高电压锂离子电池。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的高电压锂离子电池用功能性添加剂包括特定的金属阳离子和特定的阴离子团，上述金属阳离子和阴离子团能够共同构成SEI膜的主框架，可在锂离子电池的正极表面形成一层致密均匀且阻抗低的SEI膜，该SEI膜能够降低在电池循环过程中正极材料表面的电化学活性，抑制电解液溶剂的氧化分解以及导电锂盐的分解，避免正极材料被电解液溶剂或导电锂盐的分解副产物所腐蚀，稳定正极材料结构，从而改善电池循环稳定性。
另外，上述SEI膜包裹在正极材料表面能够增加锂离子的迁移速率，并且，由于上述功能性添加剂中包括特定的金属阳离子，该金属阳离子能够在锂离子电池负极优先沉积，给锂沉积提供形核位点，从而抑制锂枝晶的生长，因此能够有效提升锂离子电池的倍率性能。
本发明提供的高电压锂离子电池电解液包括上述功能性添加剂，该电解液中的功能性添加剂能够在正极表面形成性能优良的SEI膜，使得电解液溶剂和导电锂盐不易分解，避免正极材料被电解液溶剂或导电锂盐的分解副产物所腐蚀，有效保证了正极材料的结构稳定性，提高锂离子电池的循环性能；与现有的采用不同的电解液溶剂相比，具有能够有效改善高电压下锂离子电池循环稳定性的优点，应用前景广阔。另外，由于该SEI膜的存在，锂离子的迁移速率得以提高，且由于功能性添加剂中特定的金属阳离子的存在，锂枝晶的生长得以控制，因此能够有效提升锂离子电池的倍率性能。
本发明提供的高电压锂离子电池包括上述功能性添加剂和/或上述高电压锂离子电池电解液，因而具有高电压下循环性能好和倍率性能好的优点。此外，该高电压锂离子电池采用现有的正极材料即可，无需采用包覆型正极材料即可表现出优异的循环性能和倍率性能。
本发明提供的用电设备包括上述高电压锂离子电池，因而至少具有与上述高电压锂离子电池相同的优势，具有高电压下循环性能好和倍率性能好的优点，该用电设备在高电压、大电流且不经常更换电池的情况下能够长期稳定运行，减少了用电设备的维护成本，经济效益更高。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。
需要说明的是：
本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有实施方式以及优选实施方法可以相互组合形成新的技术方案。
本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。
本发明中，如果没有特别的说明，所涉及的各组分或其优选组分可以相互组合形成新的技术方案。
本发明中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0.9-1.2”表示本文中已经全部列出了“0.9-1.2”之间的全部实数，“0.9-1.2”只是这些数值组合的缩略表示。
本发明所公开的“范围”以下限和上限的形式，可以分别为一个或多个下限，和一个或多个上限。
除非另有说明，本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法或材料也可应用于本发明中。
第一方面，在至少一个实施例中提供了一种高电压锂离子电池用功能性添加剂，所述功能性添加剂包括金属阳离子和阴离子团；
所述金属包括钠、钾、铷、铯、钫、碱土金属、化学元素周期表中第一副族元素或化学元素周期表中第二副族元素中的至少一种；
所述阴离子团包括含硫阴离子团、含硼阴离子团或含氰根阴离子团中的至少一种。
上述高电压锂离子电池用功能性添加剂包括特定的金属阳离子和特定的阴离子团，上述金属阳离子和阴离子团能够共同构成SEI膜的主框架，可在锂离子电池的正极表面形成一层致密均匀且阻抗低的SEI膜，该SEI膜能够降低在电池循环过程中正极材料表面的电化学活性，抑制电解液溶剂的氧化分解以及导电锂盐的分解，避免正极材料被电解液溶剂或导电锂盐的分解副产物所腐蚀，稳定正极材料结构，从而改善电池循环稳定性。
另外，上述SEI膜包裹在正极材料表面能够增加锂离子的迁移速率，并且，由于上述功能性添加剂中包括特定的金属阳离子，该金属阳离子能够在锂离子电池负极优先沉积，给锂沉积提供形核位点，从而抑制锂枝晶的生长，因此能够有效提升锂离子电池的倍率性能。
其中，SEI(Solid Electrolyte Interface)膜是指“固体电解质界面膜”，其形成于锂离子电池首次充放电过程中，是电极材料与电解液在固液相界面上发生反应，从而形成的一层覆盖于电极材料表面的钝化层。SEI膜能在有机溶剂中稳定存在，并且能有效阻止溶剂分子的通过，避免了溶剂分子与电极材料反应造成电极材料的破坏；而Li+却可以经过该SEI膜自由地嵌入和脱出，不会对电池的充放电以及循环性能产生不良影响。
需要说明的是：
“高电压锂离子电池用功能性添加剂”中的“高电压”是指高于4.2V的电压。上述“高电压锂离子电池用功能性添加剂”是指能够用于高电压锂离子电池中的功能性添加剂，当然也能够用于一般电压锂离子电池中，其中的“高电压”对所述功能性添加剂的保护范围不具有实际限定意义。
“碱土金属”指元素周期表中ⅡA族元素，包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)。
“化学元素周期表中第一副族元素”即元素周期表中ⅠB族元素，包括铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、錀(Rg)。
“化学元素周期表中第一副族元素”即元素周期表中ⅡB族元素，包括锌(Zn)、镉(Cd)、汞(Hg)、鎶(Cn)。
“阴离子团”是指带负电荷的基团。
“含硫阴离子团”是指含有元素硫(S)的阴离子团，包括但不限于亚硫酸氢根(HSO3 -)、亚硫酸根(SO3 2-)、硫酸根(SO4 2-)、硫代硫酸根(S2O3 2-)或硫氢根(HS-)等。
“含硼阴离子团”是指含有元素硼(B)的阴离子团，包括但不限于硼酸根(BO3 3-)、硼酸一氢根(HBO3 2-)、硼酸二氢根(H2BO3 -)、偏硼酸根(BO2 -)或四氢硼酸根(BH4 -)等。
“含氰根阴离子团”是指含有氰根(CN-)的阴离子团，包括但不限于氰根CN-。
具有上述金属阳离子和阴离子团的功能性添加剂包括但不限于Na2SO4、K2SO4、MgSO4、CuSO4、ZnSO4、Ca(HSO3)2、K2S2O3、Na2S2O3、Na3BO3、K3BO3、Mg3(BO3)2、NaBH4、KBH4、NaCN或KCN等。
在一种优选地实施方式中，所述碱土金属包括铍、镁、钙、锶或钡中的至少一种；
优选地，所述第一副族元素包括铜和/或银；
优选地，所述第二副族元素包括锌。
包括上述特定的碱土金属、第一副族元素或第二副族元素的功能性添加剂的性能更好，所形成的SEI膜的阻抗更低，结构更加致密，性能更加优良。
在一种优选地实施方式中，所述含硫阴离子团包括硫酸根；
优选地，所述含硼阴离子团包括硼酸根；
优选地，所述含氰根阴离子团包括氰根。
包括上述特定的含硫阴离子团、含硼阴离子团或含氰根阴离子团的功能性添加剂的性能更好，与金属阳离子能够形成更加稳定的SEI膜，避免正极材料被腐蚀，提高正极材料的结构稳定性，提高电池的循环性能。
在一种优选地实施方式中，所述功能性添加剂包括Na2SO4、K2SO4、MgSO4、Na3BO3、K3BO3或Mg3(BO3)2中的至少一种。典型但非限制性的，上述功能性添加剂为Na2SO4，K2SO4，MgSO4，Na3BO3，K3BO3，Mg3(BO3)2，Na2SO4和K2SO4的组合，MgSO4和Na3BO3的组合，K3BO3和Mg3(BO3)2的组合，Na2SO4、K2SO4和MgSO4的组合，或，Na3BO3、K3BO3和Mg3(BO3)2的组合等。上述功能性添加剂能够在锂离子电池首次充放电过程中在正极表面形成性能更加优良的SEI膜，抑制电解液溶剂的氧化分解以及导电锂盐的分解的效果更好，更加有效地稳定正极材料结构，提高锂离子电池的循环性能。
第二方面，在至少一个实施例中提供了一种高电压锂离子电池电解液，所述电解液包括溶剂、导电锂盐、以及上述高电压锂离子电池用功能性添加剂。上述高电压锂离子电池电解液包括上述功能性添加剂，该电解液中的功能性添加剂能够在正极表面形成性能优良的SEI膜，使得电解液溶剂和导电锂盐不易分解，避免正极材料被电解液溶剂或导电锂盐的分解副产物所腐蚀，有效保证了正极材料的结构稳定性，提高锂离子电池的循环性能；与现有的采用不同的电解液溶剂相比，具有能够有效改善高电压下锂离子电池循环稳定性的优点，应用前景广阔。另外，由于该SEI膜的存在，锂离子的迁移速率得以提高，且由于功能性添加剂中特定的金属阳离子的存在，锂枝晶的生长得以控制，因此能够有效提升锂离子电池的倍率性能。
在一种优选地实施方式中，所述功能性添加剂占所述电解液的质量分数为0.1％-8％，优选为0.2％-5％。上述质量分数典型但非限制性的为0.1％、0.2％、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％或8％。功能性添加剂在上述范围内时，电解液的性能最优，含量过高会增加电解液的不稳定性，含量过低则不能形成有效的SEI保护膜层，影响电池的循环性能。
在一种优选地实施方式中，所述溶剂包括线性碳酸酯和/或环状碳酸酯。
优选地，所述线性碳酸酯包括碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸三乙酯或氟代碳酸二甲酯中的至少一种。典型但非限制性的，上述线性碳酸酯包括碳酸甲乙酯，碳酸二甲酯，碳酸二乙酯，碳酸甲丙酯，碳酸三乙酯，氟代碳酸二甲酯，碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯的组合，碳酸二乙酯和碳酸甲丙酯的组合，碳酸三乙酯和氟代碳酸二甲酯的组合，碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的组合，或，碳酸甲丙酯、碳酸三乙酯和氟代碳酸二甲酯的组合等。
优选地，所述环状碳酸酯包括碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯或氟代碳酸乙烯酯中的至少一种。典型但非限制性的，上述环状碳酸酯包括碳酸丙烯酯，碳酸乙烯酯，氟代碳酸乙烯酯，碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯的组合，碳酸乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯的组合，碳酸丙烯酯和氟代碳酸乙烯酯的组合，或，碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯的组合。
优选地，所述导电锂盐包括六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂或三氟甲磺酸锂中的至少一种。典型但非限制性的，上述导电锂盐包括六氟磷酸锂，二氟草酸硼酸锂，高氯酸锂，六氟砷酸锂，四氟硼酸锂，双草酸硼酸锂，三氟甲磺酸锂，六氟磷酸锂和二氟草酸硼酸锂的组合，高氯酸锂和六氟砷酸锂的组合，四氟硼酸锂和双草酸硼酸锂的组合，双草酸硼酸锂和三氟甲磺酸锂的组合，六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂和高氯酸锂的组合，六氟砷酸锂、四氟硼酸锂和双草酸硼酸锂的组合，或，六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂和三氟甲磺酸锂的组合等。
优选地，所述导电锂盐在电解液中的浓度为0.9-1.2mol/L。上述浓度典型但非限制性的为0.9mol/L、1.0mol/L、1.1mol/L或1.2mol/L。导电锂盐是电解液中锂离子的提供者，保证电池在充放电过程中有足够的锂离子在正负极之间来回往返，从而实现可逆循环。导电锂盐的浓度在上述范围内时，电解液中可迁移的锂离子数量较为合适，电解液的导电性较好，不会对锂离子电池的循环性能产生不良影响。导电锂盐的浓度过低则会无法提供足够的锂离子，过高则会增加电解液的不稳定性。
需要说明的是，上述高电压锂离子电池电解液采用现有的制备方法进行制备即可，本发明对此不做特别限制。
示例性地，上述高电压锂离子电池电解液的制备方法包括以下步骤：将除水除杂后的溶剂与导电锂盐混合均匀，然后与除水除杂后的上述功能性添加剂混合均匀。
优选地，溶剂和功能性添加剂各自独立地采用活性炭、3A分子筛、4A分子筛、氯化钙、无水氧化钙和氢化钙中的一种或者多种进行除水除杂。优选地，3A分子筛或4A分子筛经过活化后再用于除水除杂，可采用加热、吹扫、氨气冲洗或吸附剂吸附的方式进行活化。
优选地，溶剂与导电锂盐混合时的温度和功能性添加剂除水除杂的温度各自独立地为20-45℃。
优选地，溶剂与导电锂盐混合时的混合时间和功能性添加剂除水除杂的时间各自独立地为5-12小时。
第三方面，在至少一个实施例中提供了一种高电压锂离子电池，包括上述高电压锂离子电池用功能性添加剂和/或上述高电压锂离子电池电解液。
需要说明的是，上述高电压锂离子电池采用现有的制备方法进行制备即可，本发明对此不做特别限制。上述高电压锂离子电池包括上述功能性添加剂和/或上述高电压锂离子电池电解液，因而具有高电压下循环性能好和倍率性能好的优点。此外，该高电压锂离子电池采用现有的正极材料即可，无需采用包覆型正极材料即可表现出优异的循环性能和倍率性能。
另需说明的是，本发明未提及的参数(例如，混合物中各组分之间的比例)采用本领域的常规参数即可，本发明对此并不做特别限制。
在一种优选地实施方式中，还包括正极材料，所述正极材料包括镍钴锰三元材料和/或镍钴铝三元材料。镍钴锰三元材料是指LiNixCoyMnzO2材料，镍钴铝三元材料是指LiNixCoyAlzO2材料，其中x+y+z＝1。当正极材料为镍钴锰三元材料和/或镍钴铝三元材料时，包括上述功能性添加剂和/或上述高电压锂离子电池电解液的锂离子电池的循环性能的提高效果更加显著。
第四方面，在至少一个实施例中提供了一种用电设备，包括上述高电压锂离子电池。该用电设备包括上述高电压锂离子电池，因而至少具有与上述高电压锂离子电池相同的优势，具有高电压下循环性能好和倍率性能好的优点，该用电设备在高电压、大电流且不经常更换电池的情况下能够长期稳定运行，减少了用电设备的维护成本，经济效益更高。
需要说明的是，上述用电设备包括但不限于电子装置、电动工具、电动车辆或电力储存系统等。电子装置是使用锂离子电池作为操作电源执行各种功能(例如，演奏音乐)的电子装置。电动工具是使用锂离子电池作为驱动电源移动部件(例如，钻头)的电动工具。电动车辆是依靠锂离子电池作为驱动电源运行的电动车辆(包括电动自行车、电动汽车)，并且可以是除了锂离子电池之外还装备有其他驱动源的汽车(包括混合动力车)。电力储存系统是使用锂离子电池作为电力储存源的电力储存系统，例如，在家用电力储存系统中，使电力储存在用作电力储存源的锂离子电池中，并且根据需要消耗储存在锂离子电池中的电力以能够使用诸如家用电子产品的各种装置。
下面结合实施例和对比例对本发明做进一步详细的说明。
实施例1-10
一种高电压锂离子电池电解液，所述电解液包括溶剂、导电锂盐、以及功能性添加剂，各实施例电解液的配方列于表1中。
表1
实施例4与实施例1-3的区别在于，实施例4采用了本发明优选的功能性添加剂；
实施例5与实施例4的区别在于，实施例5中功能性添加剂的添加量在本发明优选地范围内；
实施例8与实施例7的区别在于，实施例8中导电锂盐的浓度在本发明优选地范围内。
分别采用实施例1-10的高电压锂离子电池电解液制备锂离子电池，除电解液不同外，锂离子电池的其余各构件均相同，所采用的正极材料均为三元NCM622(LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2)。另设对比例1-4，该对比例锂离子电池的电解液中分别未添加功能性添加剂、以及添加碳酸亚乙烯酯、丁二腈和乙二醇双(丙腈)醚作为功能性添加剂。对各锂离子电池以1C的充放电倍率在3-4.5V范围内循环300次，得到各锂离子电池的剩余放电容量，实施例1-10和对比例1-4的剩余放电容量分别为160mAh/g、162mAh/g、161mAh/g、165.4mAh/g、168mAh/g、166.2mAh/g、164.5mAh/g、167.2mAh/g、165.8mAh/g、163.6mAh/g、121.3mAh/g、110.2mAh/g、105mAh/g和107.2mAh/g。
可见，实施例1-10的剩余放电容量均高于对比例1-4，说明采用本发明添加有特定功能性添加剂的电解液的锂离子电池的循环稳定性好，其优于未采用功能性添加剂以及采用现有的酯类、腈类或腈醚类添加剂的锂离子电池。另外，实施例4的剩余放电容量高于实施例1-3，说明本发明优选的功能性添加剂能够进一步提高锂离子电池的循环性能；实施例5的剩余放电容量高于实施例4，说明采用本发明优选的功能性添加剂的添加量能够进一步提高锂离子电池的循环性能；实施例8的剩余放电容量高于实施例7，说明采用本发明优选的导电锂盐浓度能够进一步提高锂离子电池的循环性能。
另外，对采用实施例10的电解液制备得到的锂离子电池和对比例1-4中的锂离子电池分别在0.1C、1C和10C下进行充放电，得到放电容量，结果列于表2中。
表2
可见，实施例10的1C放电容量和10C放电容量相对于0.1C放电容量的损失百分比均低于对比例1-4，说明本发明提供的采用特定的功能性添加剂的电解液能够提高锂离子电池的倍率性能。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种高电压锂离子电池用功能性添加剂，其特征在于，所述功能性添加剂包括金属阳离子和阴离子团；
所述金属包括钠、钾、铷、铯、钫、碱土金属、化学元素周期表中第一副族元素或化学元素周期表中第二副族元素中的至少一种；
所述阴离子团包括含硫阴离子团、含硼阴离子团或含氰根阴离子团中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的高电压锂离子电池用功能性添加剂，其特征在于，所述碱土金属包括铍、镁、钙、锶或钡中的至少一种；
优选地，所述第一副族元素包括铜和/或银；
优选地，所述第二副族元素包括锌。
3.根据权利要求1所述的高电压锂离子电池用功能性添加剂，其特征在于，所述含硫阴离子团包括硫酸根；
优选地，所述含硼阴离子团包括硼酸根；
优选地，所述含氰根阴离子团包括氰根。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高电压锂离子电池用功能性添加剂，其特征在于，所述功能性添加剂包括Na2SO4、K2SO4、MgSO4、Na3BO3、K3BO3或Mg3(BO3)2中的至少一种。
5.一种高电压锂离子电池电解液，其特征在于，所述电解液包括溶剂、导电锂盐、以及权利要求1-4任一项所述的高电压锂离子电池用功能性添加剂。
6.根据权利要求5所述的高电压锂离子电池电解液，其特征在于，所述功能性添加剂占所述电解液的质量分数为0.1％-8％，优选为0.2％-5％。
7.根据权利要求5或6所述的高电压锂离子电池电解液，其特征在于，所述溶剂包括线性碳酸酯和/或环状碳酸酯；
优选地，所述线性碳酸酯包括碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸三乙酯或氟代碳酸二甲酯中的至少一种；
优选地，所述环状碳酸酯包括碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯或氟代碳酸乙烯酯中的至少一种；
优选地，所述导电锂盐包括六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂或三氟甲磺酸锂中的至少一种；
优选地，所述导电锂盐在电解液中的浓度为0.9-1.2mol/L。
8.一种高电压锂离子电池，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的高电压锂离子电池用功能性添加剂和/或权利要求5-7任一项所述的高电压锂离子电池电解液。
9.根据权利要求8所述的高电压锂离子电池，其特征在于，还包括正极材料，所述正极材料包括镍钴锰三元材料和/或镍钴铝三元材料。
10.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求8或9所述的高电压锂离子电池。
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