CN109742445B

CN109742445B - 双功能添加剂、包含其的电解液及锂离子电池

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Publication number: CN109742445B
Application number: CN201811452186.9A
Authority: CN
Inventors: 邹志群; 何凤荣; 余意
Original assignee: Dongguan HEC Tech R&D Co Ltd
Current assignee: Dongguan HEC Tech R&D Co Ltd
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2021-09-10
Anticipated expiration: 2038-11-30
Also published as: CN109742445A

Abstract

本发提供一种双功能添加剂、包含其的电解液及锂离子电池。所述双功能添加剂为1,1‑二乙氧基‑1‑硅杂环戊‑3‑烯，能够参与正负极成膜，改善电解液与正负极的界面相容性，并降低电解液HF含量。与氟代碳酸乙烯酯、双苯磺酰甲烷联合使用得到的锂离子电池电解液，能够有效的提高高能量密度锂离子电池的常温循环性能，减缓其容量衰减，同时还能进一步提升锂离子电池的高温储存性能和低温性能。

Description

双功能添加剂、包含其的电解液及锂离子电池

技术领域

本发明涉及锂离子电池电解液技术领域，具体的，涉及一种双功能添加剂、包含其的电解液及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池在首次充电过程中，锂离子从正极活性物质晶格中脱嵌出来，在电压的驱动下向负极迁移，嵌入到负极碳材料中。在该过程中，电解液与碳负极表面发生反应，产生Li₂CO₃，Li₂O，LiOH等物质，从而在碳负极表面形成一层钝化膜，该钝化膜称之为固体电解质界面(SEI)膜。同时，电解液与正极表面反应形成一层较SEI膜更薄的钝化膜，称为CEI膜。由于不管是充电还是放电，锂离子必须通过CEI膜和SEI膜，所以膜的成分和性质决定了电池的许多性能(如循环性能，高温性能，倍率性能)。

由于SEI膜的质量对锂离子电池的高温储存性能及循环性能至关重要，因此，通过调控来改善SEI膜的质量对实现高性能锂离子电池是十分必要的。尤其是对于硅碳负极体系高能量密度锂离子电池，电解液中的锂盐与水发生水解生成HF，因为HF可以与硅碳负极中的硅发生反应生成四氟化硅气体，导致电池体积膨胀，破坏负极表面生成的SEI膜，伴随着电极结构的破坏，在暴露出的硅表面不断形成新的SEI膜，加剧了硅的腐蚀和容量衰减，降低电池的可逆容量。目前开发的一系列成膜添加剂如碳酸亚乙烯酯(VC)、乙烯基碳酸乙烯酯(VEC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)等，它们能在石墨负极表面形成更稳定的SEI膜，从而显著提高了锂离子电池的循环性能。但是由于硅碳负极材料的特殊性，其电解液体系中往往需要比石墨负极体系更多的成膜添加剂，通常需要使用大量的FEC添加剂，由于FEC在高温环境中容易受热分解，产生HF，破坏正极晶体结构，导致金属离子溶出，高温性能较差，无法满足电池高温使用要求。现有技术中，虽然将FEC和VC联合使用可以改善电池的循环寿命和高温性能，但实验发现FEC和VC联合使用时，电池的不可逆容量损失较大，并且电池阻抗较大，低温放电性能较差。因此需要其它添加剂来对SEI膜进行修饰，减少FEC的添加量。中国专利申请CN103594730A)指出含聚醚链的有机硅异氰酸化合物能提高硅负极电池充放电性能，减少副反应的发生，从而减少气体的产生，提高电池循环寿命，但改善后的电池性能仍然较差，尤其是电池的长寿命循环性能较差、体积膨胀明显和内阻变化大，并且电池在高温储存条件下容易产气。

另一方面，高镍三元正极材料由于比容量较高，是目前高能量密度锂离子电池正极材料的最佳选择。高镍三元正极材料电池一般要求电解液电化学窗口宽、抗氧化性好，否则会导致电池循环性能下降，容量快速衰减。因此近些年研究在电解液中添加正极成膜添加剂，在正极表面形成的导电薄膜，即CEI膜，减少电解液与电极的接触，从而抑制高电位下电解液与正极材料的分解反应，提高正极材料的稳定性。正极成膜添加剂在电解液中的氧化电位必须低于电解液溶剂的电位，以确保添加剂在正极表面先于电解液分解成膜。现在已经应用或者正在开发的有机正极成膜添加剂较多，如三苯基硼酸酯(TPB)、四苯基氨化膦(TPPA)、含硫添加剂(如1,3-丙磺酸内酯(1,3-PS)、1,3-丙烯磺酸内酯(PES)、甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS))等，然而上述添加剂在高镍/硅碳电池体系中综合性能较差，常温性能与高低温性能不能兼顾。

因此，有必要开发新一种新型的添加剂及电解液，来进一步改善高能量密度锂离子电池的常温循环、低温放电及高温储存性能。

发明内容

针对现有技术中高能量密度锂离子电池存在的常温循环、低温放电及高温储存性能不能兼顾的问题，本发明提供一种双功能添加剂、包含所述双功能添加剂的电解液及锂离子电池。通过新型双功能添加剂1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯(DEOSiCE)与苯磺酰甲烷(BPSM)、FEC的联合使用，调控正负极表面膜的成分和结构，改善电解液与正负极的界面相容性，并降低电解液HF含量，提高高能量密度锂离子电池电化学性能。

第一方面，本发明提供一种双功能添加剂为1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯，其结构如式(I)所示。

第二方面，本发明提供一种锂离子电池电解液，包含所述的双功能添加剂1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯。

作为一种优选的技术方案，所述电解液进一步包含电解质锂盐、有机溶剂、正极成膜添加剂和负极成膜添加剂。

作为一种优选的技术方案，以有机溶剂和锂盐的质量之和为100％计，所述1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的添加量为0.1％～2.0％。

作为一种优选的技术方案，所述正极成膜添加剂为双苯磺酰甲烷(BPSM)，其结构如式(II)所示。

作为一种优选的技术方案，以有机溶剂和锂盐的质量之和为100％计，所述正极成膜添加剂双苯磺酰甲烷的添加量为0.1％～0.5％。

作为一种优选的技术方案，所述负极成膜添加剂为氟代碳酸乙烯酯。

作为一种优选的技术方案，以有机溶剂和锂盐的质量之和为100％计，所述氟代碳酸乙烯酯的添加量为2.0％～5.0％。

作为一种优选的技术方案，所述电解质锂盐选自六氟磷酸锂(LiPF₆)、高氯酸锂(LiClO₄)、六氟砷酸锂(LiAsF₆)、四氟硼酸锂(LiBF₄)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、双草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)中的一种或至少两种的组合。

作为一种优选的技术方案，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)中的至少两种的组合。

进一步优选的，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的组合，以所述有机溶剂的总质量为100％计，碳酸乙烯酯(EC)的质量分数为20％～30％、碳酸甲乙酯(EMC)的质量分数为10％～40％、碳酸二乙酯(DEC)的质量分数为10％～40％。

第三方面，本发明还提供包含上述锂离子电池电解液的锂离子电池。

本发明的有益效果在于：

(1)所述双功能添加剂1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯结构中含有不饱和环状结构，在电池化成时，在高镍正极表面氧化聚合成膜(CEI膜)，同时结构中的硅氧基与负极表面的羟基结合形成共价键，与负极成膜添加剂FEC在负极表面还原产生的线性聚氧乙烯(PEO)结构形成互穿网络，形成钝化膜(SEI膜)，所述SEI膜在负极表面具有较高的稳定性和较低的阻抗，从而提高电池的循环性能和高低温性能。同时，DEOSiCE结构中Si-O键中的氧原子含孤对电子，易与HF中的氢原子结合，而硅原子极易与F-结合，从而可以有效降低电解液中HF的含量，抑制正极金属离子溶出，同时也保护了负极，特别是硅碳负极。

(2)所述正极成膜添加剂双苯磺酰甲烷(BPSM)具有比溶剂更低的氧化电位，能够在正极表面形成一层阻抗较低、高温稳定性较好的CEI膜，所述CEI膜能够有效地抑制电池正极与电解液的反应，稳定正极晶体结构，减少过渡金属离子溶出，使得高镍/石墨、高镍/硅碳电池的循环性能和高低温性能得到提高。

(3)DEOSiCE与BPSM、FEC的组合使用，能够改变控制SEI组成和稳定性，所形成的SEI膜阻抗总体较小、其成分和结构稳定，能够有效降低电池阻抗，还能有效抑制高镍/石墨或高镍/硅碳电池的膨胀，从而大大提高了高镍/石墨、高镍/硅碳负极锂离子电池的循环性能，并兼具较好的高低温性能，保证电池能够在较宽的环境温度范围使用。

具体实施方式

本发明的目的是通过提供一种双功能添加剂及包含其的电解液，解决现有的高能量密度锂离子电池存在的常温循环、低温放电及高温储存性能差的不能兼顾的问题。

所述双功能添加剂是指所述添加剂在电解液中，能够分别在锂离子电池的正、负极成膜。

本发明提供一种锂离子电池电解液，包含双功能添加剂1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯。

所述1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯能够参与正负极成膜，改善电解液与正负极的界面相容性，并降低电解液HF含量，提高高能量密度锂离子电池的电化学性能。

具体地，所述1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯结构中含有不饱和环状结构，在电池化成时，能够在高镍正极表面氧化聚合成膜(CEI膜)，同时结构中的硅氧基与负极表面的羟基结合形成共价键，与负极成膜添加剂FEC在负极表面还原产生的线性聚氧乙烯(PEO)结构形成互穿网络，覆盖在负极表面形成钝化膜，该层膜具有较好的力学性能和稳定性，有效抑制了负极的膨胀，减少负极材料在循环过程中的粉化，从而提高电池的循环性能和高低温性能。同时，DEOSiCE结构中Si-O键中的氧原子含孤对电子，易与HF中的氢原子结合，而硅原子极易与F-结合，，从而可以有效降低电解液中HF的含量，抑制正极金属离子溶出，同时也保护了负极，特别是硅碳负极。

根据本发明的一些实施方式，所述锂离子电池电解液进一步包含电解质锂盐、有机溶剂、正极成膜添加剂和负极成膜添加剂。

根据本发明的一些实施方式，以有机溶剂和锂盐的质量之和为100％计，所述1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的质量含量为0.1％～2.0％。此范围添加量的锂电池电解液，能够有效的防止锂离子电池的常温循环过程中的容量衰减，且能够一定程度的提升锂离子电池的高温储存性能。添加量过少，不能形成稳定性较好的SEI膜，电池性能较差，添加量过多，导致电池阻抗增加，加速电池容量衰减。

在一些实施方式中，以有机溶剂和锂盐的质量之和为100％计，所述1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的添加量为0.5％～2.0％。

在一些实施方式中，以有机溶剂和锂盐的质量之和为100％计，所述1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的添加量为0.5％～1.5％。

在一些实施方式中，所述1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的添加量为0.5％；在一些实施方式中，所述1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的添加量为1.0％；在另一些实施方式中，所述1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的添加量为1.5％。

于其他实施例中，所述1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的添加量还可以为0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％，等等。

根据本发明的一些实施方式，所述正极成膜添加剂为双苯磺酰甲烷。

所述双苯磺酰甲烷具有比溶剂更低的氧化电位，在电池化成时，能够在正极表面形成一层阻抗较低、高温稳定性好的CEI膜，所述CEI膜能够有效地抑制电池正极与电解液的反应，稳定正极晶体结构，减少过渡金属离子溶出，使得高镍/石墨、高镍/硅碳电池的循环性能和高低温性能得到提高。

根据本发明的一些实施方式，以有机溶剂和锂盐的质量之和为100％计，双苯磺酰甲烷的添加量为0.1％～0.5％。此范围添加量的双苯磺酰甲烷与适量的双功能添加剂1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯相配合，能够有效的减缓锂离子电池的常温循环过程中的容量衰减，且能够一定程度的提升锂离子电池的高温储存性能。添加量过少，成膜作用不明显，不能很好的保护正极，添加量过多，阻抗增大，使电池循环性能下降。

在一些实施方式中，所述双苯磺酰甲烷的添加量为0.2％；在一些实施方式中，所述双苯磺酰甲烷的添加量为0.3％；在另一些实施方式中，所述双苯磺酰甲烷的添加量为0.5％。

于其他实施例中，所述双苯磺酰甲烷的添加量还可以为0.1％、0.15％、0.25％、0.35％、0.4％、0.45％，等等。

根据本发明的一些实施方式，所述负极成膜添加剂为氟代碳酸乙烯酯。

所述氟代碳酸乙烯酯能够在负极表面进行形成SEI膜，其作用主要是降低膜界面阻抗，提高低温性能。

根据本发明的一些实施方式，以有机溶剂和锂盐的质量之和为100％计，所述氟代碳酸乙烯酯的添加量为2.0％～5.0％。此范围添加量的氟代碳酸乙烯酯与适量的双苯磺酰甲烷以及适量的1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯相配合，能够有效的减缓锂离子电池的循环过程中的容量衰减，且能够一定程度的提升锂离子电池的高温储存性能。添加量过多会导致电解液游离酸偏高，同时形成的SEI膜太厚，阻抗增大；添加量太少，不能在负极形成较致密的SEI膜，电池性能下降。

在一些实施方式中，所述氟代碳酸乙烯酯的添加量为5.0％。

于其他实施例中，所述氟代碳酸乙烯酯的添加量还可以为2.0％、3.0％、4.0％，等等。

此外，根据实际需要，所述电解液中还可以添加其他添加剂。

所述其它添加剂可选自碳酸亚乙烯酯(VC)、碳酸乙烯亚乙酯(VEC)、1,3-丙磺酸内酯(PS)、1,4-丁磺酸内酯(BS)、丙磺酸亚乙烯酯、硫酸丙烯酯和亚硫酸丙烯酯中的一种或至少两种的组合。

优选的，以有机溶剂和锂盐的质量之和为100％计，所述其它添加剂的添加量为1％～2％。

根据本发明的一些实施方式，以电解质锂盐、溶剂质量之和为100％计，其中溶剂的质量分数之和为85％～87％，电解质锂盐总浓度为1.0～1.15mol/L。

根据本发明的一些实施方式，所述电解质锂盐可选自六氟磷酸锂(LiPF₆)、四氟硼酸锂(LiBF₄)、高氯酸锂(LiClO₄)、六氟砷酸锂(LiAsF₆)等无机锂盐、LiPF_6-n(CF₃)_n(0<n<6的整数)等全氟取代络合磷酸类锂盐、三邻苯二酚磷酸酯类锂盐、二草酸硼酸锂(LiBOB)和二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)等硼酸类锂盐、LiN[(FSO₂C₆F₄)(CF₃SO₂)]、三氟甲基磺酸锂(LiSO₃CF₃)、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)等磺酰亚胺类锂盐、以及LiCH(SO₂CF₃)₂(LiTFSM)等多氟烷基类锂盐，可以是其中的一种也可以是一种以上组合使用，且不限于上述例举的锂盐，其他本领域通用的能够达到类似效果的锂盐也可以用于本发明。

在一些实施方式中，所述电解质锂盐选自六氟磷酸锂(LiPF₆)、高氯酸锂(LiClO₄)、六氟砷酸锂(LiAsF₆)、四氟硼酸锂(LiBF₄)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、双草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)中的一种或至少两种的组合。

根据本发明的一些实施方式，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)中的至少两种的组合，但不限于上述列举的有机溶剂，其他本领域通用的能够达到类似效果的有机溶剂也可以用于本发明。

在一些实施方式中，以所述有机溶剂的总质量为100％计，碳酸乙烯酯的质量分数为20％～30％、碳酸甲乙酯的质量分数为10％～40％、碳酸二乙酯的质量分数为10％～40％。

根据本发明的一些实施方式，所述锂离子电池电解液的制备方法，包括以下步骤：

S1：将电解质锂盐加入纯化后的有机溶剂中，搅拌使锂盐完全溶解，得到锂盐溶液；

S2：在上述锂盐溶液中加入双功能添加剂、正极成膜添加剂和负极成膜添加剂，搅拌，静置，得到锂离子电池电解液。

其中，所述有机溶剂的纯化是指有机溶剂的除杂、除水操作，优选通过分子筛、活性炭进行处理。所述的分子筛可以采用

型、

型或

型。

优选的，所述电解质锂盐在有机溶剂中溶解的温度为10～20℃。

优选的，所述静置的时间为24-36h。

所述电解质锂盐、有机溶剂、双功能添加剂、正极成膜添加剂和负极成膜添加剂的选择和用量与上述锂离子电池电解液相同。

另一方面，本发明还提供包含上述锂离子电池电解液的锂离子电池。

根据本发明的一些实施方式，所述锂离子电池包括正极片、负极片、隔膜和电解液。

所述正极片含脱嵌锂活性材料、导电剂、集流体以及将该将活性物质与集流体结合的粘结剂；所述的脱嵌锂活性材料为高镍三元正极材料，组成为LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂。

所述负极片包括能可逆脱嵌锂的活性材料、导电剂、集流体以及将该将活性物质与集流体结合的粘结剂。

所述能可逆脱嵌锂的活性材料包含锂金属、锂合金、硬碳、无定形碳、软碳、纤维碳、硅碳以及结晶碳中的一种及以上。

所述结晶碳包括天然石墨、人工石墨、石墨化MCMB和中间相沥青碳纤维中的一种。

所述能可逆脱嵌锂的活性材料优选石墨或硅碳。

所述隔膜为PE隔膜、PP隔膜、PE\PP复合隔膜，或者其他市售隔膜。

所述电解液即为上述锂离子电池电解液。

以下所述的是本发明的优选实施方式，本发明所保护的不限于以下优选实施方式。应当指出，对于本领域的技术人员来说在此发明创造构思的基础上，做出的若干变形和改进，都属于本发明的保护范围，为了进一步描述本发明，下面结合具体实施例来说明。

实施例1

将碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)进行纯化，在水分小于10ppm的手套箱中，于15℃将有机溶剂按照质量分数EMC:EC:DEC＝7:5:3混合均匀，加入电解质锂盐LiPF₆配成1mol/L的溶液，充分搅拌混合均匀，然后以有机溶剂和锂盐的质量之和为100％计，加入5％氟代碳酸乙烯酯、0.2％双苯磺酰甲烷和0.5％1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯，搅拌混合均匀，静置24h，制得锂离子电池电解液。

实施例2

锂离子电池电解液中：以有机溶剂和锂盐的质量之和为100％计，双苯磺酰甲烷的加入量为0.3％、1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的加入量为0.5％，其他与实施例1相同。

实施例3

锂离子电池电解液中：以有机溶剂和锂盐的质量之和为100％计，双苯磺酰甲烷的加入量为0.3％、1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的加入量为1.0％，其他与实施例1相同。

实施例4

锂离子电池电解液中：以有机溶剂和锂盐的质量之和为100％计，双苯磺酰甲烷的加入量为0.5％，其他与实施例1相同。

实施例5

锂离子电池电解液中：以有机溶剂和锂盐的质量之和为100％计，双苯磺酰甲烷的加入量为0.5％、1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的加入量为1.0％，其他与实施例1相同。

实施例6

锂离子电池电解液中：以有机溶剂和锂盐的质量之和为100％计，双苯磺酰甲烷的加入量为0.5％、1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的加入量为1.5％，其他与实施例1相同。

实施例7

锂离子电池电解液中：以有机溶剂和锂盐的质量之和为100％计，1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的加入量为1.5％，不添加双苯磺酰甲烷和FEC，其他与实施例1相同。

对比例1

锂离子电池电解液中：只加入5％的FEC，不添加双苯磺酰甲烷和1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯，其他与实施例1相同。

对比例2

锂离子电池电解液中：只加入5％的FEC和0.2％双苯磺酰甲烷，不添加1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯，其他与实施例1相同。

对比例3

锂离子电池电解液中：只加入5％的FEC和1.0％1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯，不添加双苯磺酰甲烷，其他与实施例1相同。

对比例4

锂离子电池电解液中：双苯磺酰甲烷的加入量为0.3％、1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的加入量为0.02％，其他与实施例1相同。

对比例5

锂离子电池电解液中：双苯磺酰甲烷的加入量为0.3％、1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的加入量为3.0％，其他与实施例1相同。

性能测试：

电解液游离酸测试：将上述实施例1～6和对比例1～5制备的电解液在手套箱中常温放置1天和15天，分别测试酸度，结果见表1。

将上述实施例1～6和对比例1～5制备的电解液注入到经过干燥的1500mAh的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂/硅碳软包电芯，电池经45℃搁置、高温夹具化成和二次封口后进行常规分容。

电池内阻测试：用万用表测试电芯在1000Hz频率下的内阻，结果见表1。

常温循环性能评价：25℃下，1C、3.0～4.2V循环300圈，计算其容量保持率，结果见表1。

高温储存性能评价：25℃下将电池0.2C充放电1次，记录25℃时的放电容量和电池厚度，然后0.2C恒流恒压充满，60℃条件下储存7天；取出电芯，立即测试厚度，在室温下恢复2h，测试电池内阻；然后电芯先0.2C放电，再以0.2C充放电，测试其剩余容量和恢复容量。计算其高温储存容量剩余率、容量恢复率和厚度膨胀率、内阻变化率，结果见表1。

低温放电性能评价：25℃下将电池0.2C充放电1次，记录25℃的放电容量，然后0.2C恒流恒压充满，记录-20℃下0.2C放电容量，计算其低温放电容量保持率，结果见表1。

表1实施例及对比例制备的锂离子电池电解液及锂离子电池的性能测试结果

由表1中数据可知，与不添加1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的电解液相比，添加1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的电解液可以有效降低电解液中的游离酸含量。

从实施例与对比例1、对比例2的数据对比可以看出，双苯磺酰甲烷的加入，对电池循环性能和高低温性能有一定程度改善，但加入氟代碳酸乙烯酯和双苯磺酰甲烷改善效果不明显，而再加入1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯后能起到较好的协同作用，使电池的电化学性能得以显著提高；从实施例与对比例1、对比例3的数据对比可以看出，1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的加入，对电池循环性能和高低温性能有一定程度改善，但加入氟代碳酸乙烯酯和1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯，改善效果不明显，而再加入双苯磺酰甲烷后，电池电化学性能得以显著提高。因此，氟代碳酸乙烯酯、双苯磺酰甲烷和1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯配合添加，起到较好的协同作用，在电池正负极形成较致密、稳定的钝化膜，显著提高LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂/硅碳软包电池的电化学性能。

此外，从实施例与对比例4、对比例5的数据对比可以看出，1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的添加量需要控制在一定范围，过多或过少添加都不能在负极形成较稳定的SEI膜，从而使SEI膜不断破坏和再生，电池阻抗增大，导致LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂/硅碳软包电池性能有所降低。

Claims

1.一种锂离子电池电解液，其特征在于，包含双功能添加剂、电解质锂盐、有机溶剂、正极成膜添加剂和负极成膜添加剂；所述双功能添加剂为1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯，所述正极成膜添加剂为双苯磺酰甲烷，所述负极成膜添加剂为氟代碳酸乙烯酯；以有机溶剂和锂盐的质量之和为100％计，所述1,1-二乙氧基-1-硅杂环戊-3-烯的添加量为0.1％～2.0％。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，以有机溶剂和锂盐的质量之和为100％计，所述双苯磺酰甲烷的添加量为0.1％～0.5％。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，以有机溶剂和锂盐的质量之和为100％计，所述氟代碳酸乙烯酯的添加量为2.0～5.0％。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述电解质锂盐选自六氟磷酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂中的一种或至少两种的组合。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的至少两种的组合。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的组合，以所述有机溶剂的总质量为100％计，碳酸乙烯酯的质量分数为20％～30％、碳酸甲乙酯的质量分数为10％～40％、碳酸二乙酯的质量分数为10％～40％。

7.一种锂离子电池，其特征在于，包含权利要求1～6任一项所述的锂离子电池电解液。