CN110120553A - 一种电解液和锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种电解液和锂离子电池。本申请提供的电解液包含异腈脲酸酯化合物和甲酯化合物。本申请通过异腈脲酸酯化合物和甲酯化合物的共同作用，可显著改善电池的热箱性能、过充性能和循环性能。

Description

一种电解液和锂离子电池
技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体地，涉及一种电解液和锂离子电池。
背景技术
在飞速发展的信息时代中，对手机、笔记本、相机等电子产品的需求逐年增加。锂离子电池作为电子产品的工作电源，具有能量密度高、无记忆效应、工作电压高等特点，正逐步取代传统的Ni-Cd、MH-Ni电池。然而随着电子产品市场需求的扩大及动力、储能设备的发展，人们对锂离子电池的要求不断提高，如何解决锂离子电芯的安全问题同时兼顾电芯的基本电性能一直是困扰大家的难题。
因此，有必要提供一种能够有效改善电芯过充性能同时兼顾电芯的基本电性能的方法。
发明内容
为解决现有技术中的缺陷，本申请引入异腈脲酸酯化合物，包含甲酯物质，通过异腈脲酸酯和甲酯物质的协同作用来改善热箱和循环性能，通式提高电芯过充时候的热稳定性，从而较好的平衡了电芯的过充、循环以及热箱性能。
根据本申请的第一方面提供了一种电解液，包含异腈脲酸酯化合物和甲酯化合物。
在上述电解液中，所述异腈脲酸酯化合物选自以下结构式所示的化合物中的一种或多种的组合，
其中，R1，R2和R3各自独立地选自氢原子、卤素原子、被取代基取代的C1～C10的烷基、未被取代基取代的C1～C10的烷基、被取代基取代的C2～C10的烯基、未被取代基取代的C2～C10的烯基、被取代基取代的C6～C10的芳基、未被取代基取代的C6～C10的芳基、被取代基取代C1-C6的杂环基团、未取代的C1-C6的杂环基团、C2-C6的烷基氧化磷；其中，取代基选自卤素原子或者硝基、氰基、羧基、硫酸基中的一种或多种的组合。
在上述电解液中，所述异腈脲酸酯化合物选自以下结构式所示的化合物中的一种或多种的组合，
在上述电解液中，其中基于所述电解液总质量，所述异氰脲酸酯化合物的质量百分含量为0.1wt％-5wt％。
在上述电解液中，所述甲酯类化合物选自下式Ⅱ-1所示的羧酸甲酯类化合物和下式Ⅱ-2所示的磺酸甲酯类化合物中的一种或多种的组合，
其中，R21和R22各自独立地选自被取代基取代的C1～6亚烷基、未被取代基取代的C1～6亚烷基、被取代基取代的C2～C6亚烯基、未被取代基取代的C2～C6亚烯基；取代基选自卤素、含S或者P杂原子的C0-C4烷基、C1～C3烷基、C2～C4烯基。
在上述电解液中，所述甲酯类化合物选自以下结构式所示的化合物中的一种或多种的组合，
在上述电解液中，基于所述电解液的总质量，所述甲酯化合物的质量百分含量为5wt％-40wt％。
在上述电解液中，所述电解液还包括添加剂，所述添加剂选自环状碳酸酯化合物、环状硫酸酯化合物、磺酸内酯化合物、二磺酸亚甲酯化合物、腈化合物中的一种或多种的组合。
在上述电解液中，所述环状碳酸酯类化合物选自下式I-10所示的化合物中的一种或多种的组合，
其中，R11选自被取代基取代的C2～C6亚烷基、未被取代基取代的C2～C6亚烷基、被取代基取代的C2～C6亚烯基、未被取代基取代的C2～C6亚烯基；取代基选自卤素、C1～C6烷基、C2～C6烯基；
所述环状硫酸酯类化合物选自下式I-11所示的化合物中的一种或多种的组合，
其中，R12选自被取代基取代的C2～C6亚烷基、未被取代基取代的C2～C6亚烷基、被取代基取代的C2～C6亚烯基、未被取代基取代的C2～C6亚烯基；取代基选自卤素、C1～C6烷基、C2～C6烯基；
所述磺酸内酯化合物选自下式I-12所示的化合物中的一种或多种的组合，
其中，R13选自被取代基取代的C2～C6亚烷基、未被取代基取代的C2～C6亚烷基、被取代基取代C2～C6亚烯基、未被取代基取代的C2～C6亚烯基；取代基选自卤素、C1～C6烷基、C2～C6烯基；
所述二磺酸亚甲酯化合物选自下式I-13所示的化合物中的一种或多种的组合，
其中，R14、R15、R16和R17各自独立地选自氢原子、卤原子、C1～C10烷烃基、C2～C10烯基、C1～C10卤代烷烃基、C2～C10卤代烯基中的一种，其中，所述卤原子选自氟原子、氯原子、溴原子、碘原子；
所述腈化合物选自下式I-14所示的化合物中的一种或多种的组合，
其中，R18选自被取代基取代的C2～C12的亚烷基、未被取代基取代的C2～C12的亚烷基、被取代基取代的C2～C6亚烯基、未被取代基取代的C2～C6亚烯基、C6～C12的亚芳基，其中，取代基选自卤素、C1～C6烷基、C2～C6烯基。
在上述电解液中，所述加剂选自以下结构式所示的化合物中的一种或多种的组合：
在上述电解液中，基于所述电解液总质量，所述添加剂的质量百分含量不超过30wt％。
根据本申请的第二方面，还提供了一种锂离子电池，包括根据本申请第一方面所述的电解液。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请通过将异腈脲酸酯化合物作为添加剂和甲酯类物质作为溶剂，可显著改善电池的热箱性能、过充性能和循环性能。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请提供的技术方案及所给出的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
根据本申请的第一方面，提供了一种电解液，包含异腈脲酸酯化合物和甲酯化合物。所述电解液能够明显改善电池的热箱性能、过充和循环性能。
在本申请中，通过添加异氰酸脲酯化合物，可以在正负极形成良好的有机膜；例如，CEI(正极电解液界面)/SEI(固体电解质界面)膜，尤其是在正极的CEI膜，能够有效的阻止正极材料与电解液的有效接触，从而极大的改善电解液的稳定性，大大提高电解液在电芯进行热箱、循环过程中的耐氧化性，从而改善电芯的热箱和循环性能。同时甲酯物质可以提高电芯过充时候的热稳定性，从而可以较好的改善电芯的过充性能。
所述异氰酸脲酯化合物选自结构式为式(I-A)所示的化合物中的一种或多种的组合，
其中，R1，R2和R3各自独立地选自氢原子、卤素原子、被取代基取代的C1～C10的烷基、未被取代基取代的C1～C10的烷基、被取代基取代的C2～C10的烯基、未被取代基取代的C2～C10的烯基、被取代基取代的C6～C10的芳基、未被取代基取代的C6～C10的芳基、被取代基取代C1-C6的杂环基团、未被取代基取代的C1-C6的杂环基团、C2-C6的烷基氧化磷；其中，取代基选自卤素原子或者硝基、氰基、羧基、硫酸基中的一种或多种的组合。
本申请中，提供的异氰酸脲酯化合物选自以下化合物中的一种或多种的组合，但不限于此：
本申请提供的异氰酸脲酯化合物，基于电解液总质量，在电解液中的质量百分含量不超过5wt％。当异氰酸脲酯化合物含量大于5wt％时，会在正负极表面形成较厚的有机膜，导致锂离子迁移阻力增大，不利于循环过程中锂离子的传输，从而影响循环性能，当异氰酸脲酯化合物含量小于0.1wt％时，异氰酸脲酯化合物无法在负极表面形成良好的有机膜，不能有效的阻止正极材料与电解液的有效接触，从而影响电解液的稳定性。
本申请异氰酸脲酯化合物在电解液中的质量百分含量范围的上限任选自5wt％、4wt％、3wt％、2.0wt％、1.5wt％、1.0wt％，下限任选自0.1wt％、0.5wt％、1wt％、2wt％。
在本申请中，基于电解液总质量，异氰酸脲酯化合物的百分含量为0.1wt％～2wt％。
本申请的电解液，可以选用添加剂来辅助增强异氰酸脲酯化合物的成膜稳定性，具体可以选自环状碳酸酯化合物、环状硫酸酯化合物、磺酸内酯化合物、二磺酸亚甲酯化合物、腈化合物中的一种或多种的组合。
作为添加剂的一种，环状碳酸酯类化合物的结构式如下式I-10所示，R11选自被取代基取代的C2～C6亚烷基、未被取代基取代的C2～C6亚烷基、被取代基取代的C2～C6亚烯基、未被取代基取代的C2～C6亚烯基；取代基选自卤素、C1～C6烷基、C2～C6烯基；
R11选自被取代基取代的C2～C4亚烷基、未被取代基取代的C2～C4亚烷基、被取代基取代的C2～C4亚烯基、未被取代基取代的C2～C4亚烯基；取代基选自卤素、C1～C3烷基、C2～C4烯基。
环状碳酸酯类化合物选自氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、乙烯基碳酸亚乙酯的一种或多种的组合，具体结构式如下：
环状碳酸酯化合物选自下列结构式中的一种或多种的组合：
在本申请中，使用异氰脲酸酯类物质的良好成膜效果提高电芯的热箱性能，通过使异氰酸脲酯化合物与上述环状碳酸酯联用会增加SEI的柔性，从而进一步提升电芯的循环性能。
作为添加剂的一种，环状硫酸酯化合物的结构式如式I-11所示，R12选自被取代基取代的C2～C6亚烷基、未被取代基取代的C2～C6亚烷基、被取代基取代的C2～C6亚烯基、未被取代基取代的C2～C6亚烯基；取代基选自卤素、C1～C6烷基、C2～C6烯基；
R12选自被取代基取代的C2～C4亚烷基、未被取代基取代的C2～C4亚烷基、被取代基取代的C2～C4亚烯基、未被取代基取代的C2～C4亚烯基；取代基选自卤素、C1～C3烷基、C2～C4烯基。
环状硫酸酯-化合物选自硫酸亚乙酯、4-甲基硫酸亚乙酯、硫酸亚丙酯中的一种或多种的组合，具体结构式如下；
环状硫酸酯类化合物还可以选自以下结构式中的一种或多种的组合：
作为添加剂的一种，磺酸内酯化合物的结构式如式I-12所示，R13选自被取代基取代的C2～C6亚烷基、未被取代基取代的C2～C6亚烷基、被取代基取代C2～C6亚烯基、未被取代基取代的C2～C6亚烯基；取代基选自卤素、C1～C6烷基、C2～C6烯基；
R13选自被取代基取代的C2～C4亚烷基、未被取代基取代的C2～C4亚烷基、被取代基取代C2～C4亚烯基、未被取代基取代的C2～C4亚烯基；取代基选自卤素、C1～C3烷基、C2～C4烯基。
磺酸内酯类化合物选自1,3-丙磺酸内酯、1,4-丁磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯中的一种或多种的组合，具体结构式如下：
磺酸内酯类化合物还可以选自以下结构式中的一种或多种的组合：
磺酸内酯类化合物还可选自1,3-丙磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯中的至少一种。
作为添加剂的一种，二磺酸亚甲酯化合物如式I-13所示：
R14、R15、R16、R17各自独立地选自氢原子、卤原子、C1～C10烷烃基、C2～C10烯基、C1～C10卤代烷烃基、C2～C10卤代烯基中的一种，其中，所述卤原子选自氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
二磺酸亚甲酯化合物选自二磺酸亚甲酯、甲烷二磺酸亚甲酯、3-甲基-甲烷二磺酸亚甲酯以及如下结构式中的一种或者多种的组合；
在本申请中，通过使得异氰酸脲酯化合物与S＝O化合物(例如，上述环状硫酸酯类化合物、磺酸内酯类化合物、二磺酸亚甲酯类化合物)联用会增加SEI膜的稳定性，从而可以增强电芯的热箱性能。
作为添加剂的一种，腈化合物的结构式如I-14所示；
其中，R18选自被取代基取代的C2～C12的亚烷基、未被取代基取代的C2～C12的亚烷基、被取代基取代C2～C12亚烯基、未被取代基取代的C2～C12亚烯基、C6～12的亚芳基，其中，取代基选自卤素、C1～C6烷基、C2～C6烯基。
R18选自C2～C6的亚烷基、C2～C6亚烯基、C6～C12亚芳基。
腈化合物选自己二腈、戊二腈、丁二腈、丙二腈或者以下结构所示的腈类化合物中的一种或多种的组合：
在本申请中，通过使异氰酸脲酯化合物与腈类联用会进一步稳定阴极表面的金属离子，从而改善阴极的稳定性，从而可以提高电芯的热箱和安全性能。
作为本申请电解液，所述添加剂选自碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1,3-丙磺酸内酯(PS)、乙烯基碳酸亚乙烯酯(VEC)、1,3-丙烯磺酸内酯(PST)、硫酸乙烯酯(DTD)、甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)、己二腈(ADN)等中的一种或多种的组合。
本申请中基于电解液总质量，碳酸亚乙烯酯的质量百分含量为0.1wt％～3wt％，氟代碳酸乙烯酯(FEC)的质量百分含量为0.5wt％～15wt％，1,3-丙磺酸内酯(PS)的质量百分含量为0.1wt％～5wt％，乙烯基碳酸亚乙烯酯(VEC)的质量百分含量为0.1wt％～5wt％，1,3-丙烯磺酸内酯(PST)的质量百分含量为0.1wt％～5wt％，硫酸乙烯酯(DTD)的质量百分含量为0.1wt％～5wt％，、甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)的质量百分含量为0.1wt％～5wt％、己二腈(ADN)的质量百分含量为0.1wt％～10wt％在本申请中，所述有机溶剂包括甲酯化合物，甲酯化合物选自如下结构结构式中的一种或多种的组合，具体包括如式Ⅱ-1所示的羧酸甲酯化合物和如式Ⅱ-2所示的磺酸甲酯化合物：
其中，R21和R22各自独立地选自被取代基取代的C1～C6亚烷基、未被取代基取代的C1～C6亚烷基、被取代基取代的C2～C6亚烯基、未被取代基取代的C2～C6亚烯基；取代基选自卤素、含S或者P杂原子的C0-C4烷基、C1～C3烷基、C2～C4烯基；
本申请的甲酯化合物选自以下化合物中的一种或多种的组合，但不限于此：
其中，基于电解液总质量，本申请甲酯化合物的质量百分含量为5wt％～40wt％。
基于电解液总质量，本申请甲酯化合物的质量百分含量为5w％～30w％。
使用甲酯化合物提高电芯过充时的电芯热稳定性，从而提高电芯的过充安全性能。当甲酯化合物和异氰脲酸酯搭配使用时，结合其他成膜添加剂可以较好的改善电芯的热箱、过充和循环性能。
在本申请提供的电解液中，所述锂盐选自有机锂盐或无机锂盐中的一种或多种的组合。
本申请锂盐中含有氟元素、硼元素、磷元素中的一种或多种的组合。
本申请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)、双(氟磺酰)亚胺锂Li(N(SO2F)2)(简写为LiFSI)、双草酸硼酸锂LiB(C2O4)2(简写为LiBOB)、二氟草酸硼酸锂LiBF2(C2O4)(简写为LiDFOB)中的一种或多种的组合。
根据本申请的第二方面，还提供了一种锂离子电池，包括正极片、负极片、间隔设置于正极片和负极片之间的隔离膜、电解液以及包装袋；所述电解液为前述任一段落所述的电解液。
本申请的正极片片包括正极集流体、正极活性材料、粘结剂和导电剂；负极极片包括负极集流体、负极活性材料、粘结剂和导电剂。
本申请正极活性材料任选自钴酸锂LiCoO2、锂镍锰钴三元材料、磷酸铁锂、锰酸锂中的一种或多种的组合。优选地，本申请正极活性材料为钴酸锂与锂镍锰钴三元材料的混合物。本申请负极活性材料为石墨或硅或者二者的掺杂。
以下通过具体实施例对本申请的技术方案做示例性描述：
实施例1
1、电解液的制备：在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将碳酸乙烯酯(简写为EC)、碳酸二乙酯(简写为DEC)、碳酸丙烯酯(简写为PC)、按照2:3:5的质量比混合均匀后，加入甲酯化合物丙酸甲酯(II-4)再将充分干燥的锂盐LiPF6溶解于上述非水溶剂，最后加入异氰脲酸酯化合物：二烯丙基异氰脲酸酯(I-1)，配成实施例中的电解液，其中，加入的甲酯化合物丙酸甲酯(II-4)以及二烯丙基异氰脲酸酯(I-1)的结构式如下所示：
其中，在该电解液中，基于电解液总重量，二烯丙基异氰脲酸酯的质量百分含量为0.5wt％，丙酸甲酯的质量百分含量为20wt％。
2、锂离子电池的制备：
1)正极片的制备：将正极活性物质钴酸锂(分子式为LiCoO2)、导电剂乙炔黑、粘结剂聚偏二氟乙烯(简写为PVDF)按重量比96:2:2在适量的N-甲基吡咯烷酮(简写为NMP)溶剂中充分搅拌混合，使其形成均匀的正极浆料；将此浆料涂覆于正极集流体Al箔上，烘干、冷压，得到正极片。
2)负极片的制备：将负极活性物质石墨、导电剂乙炔黑、粘结剂丁苯橡胶(简写为SBR)、增稠剂羧甲基纤维素钠(简写为CMC)按照重量比95:2:2:1在适量的去离子水溶剂中充分搅拌混合，使其形成均匀的负极浆料；将此浆料涂覆于负极集流体Cu箔上，烘干、冷压，得到负极片。
3)隔离膜：以PE多孔聚合物薄膜作为隔离膜。
4)锂离子电池的制备：将正极片、隔离膜、负极片按顺序叠好，使隔离膜处于正极片和负极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到电芯；将电芯置于外包装袋中，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，即完成锂离子电池的制备。
实施例2
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中异腈脲酸酯化合物使用下式所示的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(I-5)：
其中，基于电解液总质量，该异腈脲酸酯化合物的质量百分含量为0.5wt％。
实施例3
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中异腈脲酸酯化合物使用下式I-7所示化合物：
其中，基于电解液总质量，I-7所示化合物在电解液中的质量百分含量为0.5wt％。
实施例4
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物使用下式所示的甲基磺酸甲酯(II-9)：
其中，基于电解液总质量，甲基磺酸甲酯在电解液中的质量百分含量为20wt％。
实施例5
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物使用下式所示的三氟甲基磺酸甲酯(II-10)：
其中，基于电解液总质量，三氟甲基磺酸甲酯在电解液中的质量百分含量为20wt％。
实施例6
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中，甲酯化合物使用质量百分含量为20wt％的三氟甲基磺酸甲酯(II-10)，异氰脲酸酯化合物使用质量百分含量为0.2wt％的二烯丙基异氰脲酸酯(I-1)和质量百分含量为0.3wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(I-5)。
实施例7
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物使用质量百分含量为20wt％的三氟甲基磺酸甲酯(II-10)，异氰脲酸酯化合物使用质量百分含量为0.2wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(式I-5，B2)和质量百分含量为0.3wt％的式I-7所示的化合物。
实施例8
在该实施例中正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物使用质量百分含量为20wt％的三氟甲基磺酸甲酯(II-10)，异氰脲酸酯化合物使用质量百分含量为0.3wt％的二烯丙基异氰脲酸酯(I-1)和质量百分含量为0.2wt％的式I-7所示的化合物。
实施例9
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物使用甲基磺酸甲酯(II-9)其中，甲基磺酸甲酯在电解液中的质量百分含量为5wt％。
实施例10
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物使用甲基磺酸甲酯(II-9)，其中，甲基磺酸甲酯在电解液中的质量百分含量为5wt％；异氰脲酸酯化合物二烯丙基异氰脲酸酯(I-1)在电解液中的质量百分含量改为2wt％。
实施例11
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物使用质量百分含量为5wt％的甲基磺酸甲酯(II-9)，异氰脲酸酯化合物使用质量百分含量为1wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(式I-5，B2)和质量百分含量为1wt％的式I-7所示的化合物。
实施例12
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物使用质量百分含量为5wt％的甲基磺酸甲酯(II-9)，异氰脲酸酯化合物使用质量百分含量为1wt％的二烯丙基异氰脲酸酯(I-1)和质量百分含量为1wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(I-5)。
实施例13
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物使用质量百分含量为5wt％的甲基磺酸甲酯(II-9)；异氰脲酸酯化合物使用质量百分含量为1wt％的二烯丙基异氰脲酸酯(I-1)和质量百分含量为1wt％的式I-7所示的化合物。
实施例14
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物丙酸甲酯(II-4)在电解液中的质量百分含量为30wt％；异氰脲酸酯化合物使用质量百分含量为0.5wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(I-5)。
实施例15
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物丙酸甲酯(II-4)在电解液中的质量百分含量为30wt％；异氰脲酸酯化合物使用质量百分含量为2wt％的二烯丙基异氰脲酸酯(I-1)。
实施例16
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯类溶剂丙酸甲酯(II-4)在电解液中的质量百分含量为30wt％；异氰脲酸酯化合物使用质量百分含量为1wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(I-5)和质量百分含量为1wt％的I-7所示的化合物。
实施例17
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物丙酸甲酯(II-4)在电解液中的质量百分含量为30wt％；异氰脲酸酯化合物使用质量百分含量为1wt％的二烯丙基异氰脲酸酯(I-1)和质量百分含量为1wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(I-5)。
实施例18
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物丙酸甲酯(II-4)在电解液中的质量百分含量为30wt％；异氰脲酸酯化合物使用质量百分含量为1wt％的二烯丙基异氰脲酸酯(I-1)和质量百分含量为1wt％的式I-7所示的化合物。
实施例19
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物使用在电解液中的质量百分含量为20wt％的三氟甲基磺酸甲酯(II-10)。此外，电解液中还包含质量百分含量为2wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)。
实施例20
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物使用在电解液中的质量百分含量为20wt％的三氟甲基磺酸甲酯(II-10)。此外，电解液中还包含质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)。
实施例21
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物使用质量百分含量为20wt％的三氟甲基磺酸甲酯(II-10)。此外，电解液中还包含质量百分含量为2wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)和质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)。
实施例22
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物使用质量百分含量为20wt％的三氟甲基磺酸甲酯(II-10)。此外，电解液中还包含质量百分含量为4wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
实施例23
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物三氟甲基磺酸甲酯(II-10)的质量百分含量为20wt％。此外，电解液中还包含质量百分含量为5％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为4wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为5％的己二腈(ADN)。
实施例24
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物三氟甲基磺酸甲酯(II-10)的质量百分含量为20wt％。此外，电解液中还包含质量百分含量为2wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
实施例25
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物三氟甲基磺酸甲酯(II-10)的质量百分含量为20wt％，异氰脲酸酯二烯丙基异氰脲酸酯(I-1)的质量百分含量为1wt％。此外，电解液中还包含质量百分含量为2wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
实施例26
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物三氟甲基磺酸甲酯(式II-10)的质量百分含量为20wt％的，异氰脲酸酯化合物二烯丙基异氰脲酸酯(式I-1)的质量百分含量为2wt％的。此外，电解液中还含有质量百分含量为2wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
实施例27
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物使用质量百分含量为20wt％的三氟甲基磺酸甲酯(式II-10)，异氰脲酸酯化合物使用质量百分含量为3wt％的二烯丙基异氰脲酸酯(式I-1)。此外，电解液中还含有质量百分含量为2wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
实施例28
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物为质量百分含量为20wt％的三氟甲基磺酸甲酯(II-10)，异氰脲酸酯化合物为质量百分含量为4wt％的二烯丙基异氰脲酸酯(I-1)。此外，电解液中还含有质量百分含量为2％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
实施例29
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物为质量百分含量为20wt％的三氟甲基磺酸甲酯(II-10)，异氰脲酸酯化合物为质量百分含量为5wt％的二烯丙基异氰脲酸酯(I-1)。此外，电解液中还包含质量百分含量为2wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
实施例30
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物为质量百分含量为30wt％的丙酸甲酯(II-4)，异氰脲酸酯类化合物为质量百分含量为0.5wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(式I-5)。此外，电解液中还含有质量百分含量为4wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
实施例31
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物在电解液中的质量百分含量为30％的丙酸甲酯(II-4)，异氰脲酸酯化合物为质量百分含量为0.5wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(I-5)。此外，电解液中还含有质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)剂。
实施例32
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物为质量百分含量为30wt％的丙酸甲酯(II-4)，异氰脲酸酯化合物为质量百分含量为0.5wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(I-5)。此外，电解液中还包含质量百分含量为4wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)质量百分含量为4wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
实施例33
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物是质量百分含量为30wt％的丙酸甲酯(II-4)，异氰脲酸酯化合物为质量百分含量为0.5wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(I-5)。此外，电解液还包含质量百分含量为4wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为4wt％的己二腈(ADN)。
实施例34
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物为质量百分含量为5％的甲基磺酸甲酯(II-9)，异氰脲酸酯化合物还包含质量百分含量为0.5wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(式I-5)。此外，电解液中还含有质量百分含量为2wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
实施例35
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物为质量百分含量为5wt％的甲基磺酸甲酯(II-9)，异氰脲酸酯化合物还包含质量百分含量为0.5wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(I-5)。此外，电解液中还含有质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
实施例36
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物为质量百分含量为5wt％的甲基磺酸甲酯(II-9)，异氰脲酸酯化合物还包含质量百分含量为0.5wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(I-5)。此外，电解液中还含有质量百分含量为2wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为4wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3％的己二腈(ADN)。
实施例37
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物为质量百分含量为5％的甲基磺酸甲酯(II-9)，异氰脲酸酯化合物还包含质量百分含量为0.5wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(I-5)。此外，电解液中还含有质量百分含量为2wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为4wt％的己二腈(ADN)。
实施例38
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物为质量百分含量为10wt％的甲基磺酸甲酯(II-9)，异氰脲酸酯化合物还包含质量百分含量为0.5wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(I-5)。此外，电解液中还含有质量百分含量为4wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为4wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
实施例39
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物为质量百分含量为20wt％的甲基磺酸甲酯(II-9)，异氰脲酸酯化合物还包含质量百分含量为0.5％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(I-5)。此外，电解液中还含有质量百分含量为4wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为4wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
实施例40
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物为质量百分含量为30wt％的甲基磺酸甲酯(II-9)，异氰脲酸酯化合物还包含质量百分含量为0.5wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(I-5)。此外，电解液中还含有质量百分含量为4wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为4wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
实施例41
在该实施例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，其中，电解液的制备方法也与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物为质量百分含量为40wt％的甲基磺酸甲酯(II-9)，异氰脲酸酯化合物还包含质量百分含量为0.5wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(I-5)。此外，电解液中还含有质量百分含量为4wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为4wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)作为SEI成膜添加剂。
对比例1
该对比例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，不同之处在于电解液中不含有异氰酸脲酯化合物。
对比例2
该对比例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物为质量百分含量为20wt％的三氟甲基磺酸甲酯(式II-10)，不含有异氰酸脲酯化合物，但是含有质量百分含量为4wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
对比例3
该对比例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物为质量百分含量为20wt％的三氟甲基磺酸甲酯(式II-10)，异氰酸脲酯化合物为质量百分含量为10wt％的二烯丙基异氰脲酸酯(式I-1)，此外含有质量百分含量为4wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
对比例4
该对比例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，不同之处在于电解液中不含甲酸酯化合物，异氰脲酸酯化合物为质量百分含量为0.5wt％的式I-7。
对比例5
该对比例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，不同之处在于不含甲酸酯化合物和异氰脲酸酯化合物，但是含有质量百分含量为4wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
对比例6
该对比例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，不同之处在于电解液中不含甲酸酯化合物，异氰脲酸酯化合物为质量百分含量为0.5wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(式I-5)，此外还含有质量百分含量为4wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
对比例7
该对比例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物为质量百分含量为0.3wt％的甲基磺酸甲酯(式II-9)。异氰脲酸酯化合物为质量百分含量为0.5wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(式I-5)。
对比例8
该对比例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物为质量百分含量为0.3wt％的甲基磺酸甲酯(式II-9)。异氰脲酸酯化合物为质量百分含量为0.5wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(式I-5)。此外，添加质量百分含量为4wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
对比例9
该对比例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物为质量百分含量为50wt％的丙酸甲酯(式II-4)。但是不添加异氰脲酸酯化合物。
对比例10
该对比例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，不同之处在于电解液中甲酯化合物为质量百分含量为50wt％的丙酸甲酯(式II-4)，异氰脲酸酯化合物为质量百分含量为0.5％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(式I-5)。
对比例11
该对比例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，不同之处在于电解液甲酯化合物为质量百分含量为50wt％的丙酸甲酯(式II-4)，异氰脲酸酯化合物为质量百分含量0.5wt％的1,3,5-三-(3,3-二氟丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(式I-5)，此外，加入质量百分含量为4wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、质量百分含量为2wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和质量百分含量为3wt％的己二腈(ADN)。
对比例12
该对比例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，不同之处在于电解液中异氰脲酸酯化合物为质量百分含量为0.01％的式I-7。
对比例13
该对比例中，正极片的制备、负极片的制备、隔离膜、锂离子电池的制备均与实施例1相同，不同之处在于不添加甲酯化合物、异氰脲酸酯化合物和添加剂氟代碳酸乙烯酯(FEC)、3-丙磺酸内酯(PS)和己二腈(ADN)。
以上所述各个实施例以及对比例中的电解液所用到的甲酯化合物、异氰脲酸酯化合物和添加剂的具体种类以及含量如表1所示。在表1中，甲酯化合物、异氰脲酸酯化合物和添加剂的含量为基于电解液的总质量计算得到的质量百分数。
表1
性能测试：
接下来对以上各实施例和对比例制备得到的锂离子电池进行性能测试，测试方法如下：
1、高温热箱测试
将以上各实施例和对比例制备得到的锂离子电池均分别进行下述测试：
在25℃下以0.5C电流恒流充电至4.4V，4.4V恒压充电至电流为0.025C，使其处于4.4V满充状态，然后将电池放在150℃的高温炉中保持1小时，记录存储后电芯存储的状态，电芯燃烧则认为失效。高温热箱测试的结果如表2所示。
表2
结合表1和表2中可以看出，加入异氰脲酸酯化合物可以改善电芯的热箱性能，这归因于异氰脲酸酯化合物在活性材料表面形成的较好的保护膜，从而减少热箱测试中活性材料与电解液的接触。通过对比例3和实施例33-38可以看出，加入异氰脲酸酯化合物可以明显改善电芯的热箱通过率。当异氰脲酸酯化合物加入量增大到6％时，由于形成的保护膜太厚，会使电芯在进行充电时，阻碍锂离子的传输，从而导致金属锂在阳极表面析出，析出的金属锂会与电解液接触发生反应从而恶化热箱性能。
2、过充测试
将以上各实施例和对比例制备得到的锂离子电池均分别进行下述测试：
将电芯以0.5C电流放电至3.0V，静止5min后。以0.8C电流恒流充电至10V，然后10V恒压保持2h，记录电芯的电压、温度以及电流的变化，电芯发生燃烧则认为失效。过充测试的结果如表3所示。
表3
结合表1和表3中可以看出，当异氰酸酯化合物的含量为10％时，将会导致电池在抗过充过程中着火，其原因可以考虑是因为过多的异腈脲酸酯类成膜阻抗增加比较明显，导致电池极易出现金属锂析出，锂在负极表面沉积易导致电池内部短路，从而引起电池燃烧。而甲酯类物质在过充当中由于本身耐氧化性较碳酸酯低一些，会在过充当中持续的氧化，从而分散产热，有利于过充的通过。
3、循环测试
将以上各实施例和对比例制备得到的锂离子电池均分别进行下述测试：
将电池在25℃/45℃下以0.7C充电至4.4V，4.4V下恒压充电至0.05C，再以1.0C恒流放电至3.0V。监控电芯循环过程中的放电容量情况。测试的结果如表4所示。
表4
结合表1和表4中可以看出，当添加异氰脲酸酯化合物时，将会改善电芯的循环放电容量，但当加入量大于5wt％时，由于形成的有机膜较厚会影响锂离子的通过率，从而出现恶化循环的现象。通过对比例5可以看出加入量为10wt％时，明显影响电池循环性能。甲酯化合物，由于本身耐氧化较差，会影响SEI膜的稳定性，通过实施例37-41可以看出，当甲酯化合物的用量不超过40wt％时，通过添加剂可以得到改善，但当用量大于40wt％时，添加剂就起不到很好的保护作用，从而会影响循环性能，通过对比例9-11可以看出，加入50wt％甲酯类物质循环影响较为明显。此外，通过实施例19-30与实施例1的比较可以看出加入FEC、PS、ADN等添加剂后，，当在0.1wt％-30wt％的范围内，这些添加剂会与异氰脲酸酯化合物形成复合的SEI膜，可以轻微提升循环性能。
综合实施例中的热箱、过充和循环性能，甲酯化合物在含量为5wt％-40wt％，异氰脲酸酯化合物含量在0.1wt％-5wt％时，可以充分发挥二者的优势，改善电芯的热箱、过充和循环性能。当添加剂的含量不超过30wt％的范围内时，添加剂的加入能够提高电芯的循环性能。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种电解液，包含异腈脲酸酯化合物和甲酯化合物。
2.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述异腈脲酸酯化合物选自以下结构式所示的化合物中的一种或多种的组合，
其中，R1，R2和R3各自独立地选自氢原子、卤素原子、被取代基取代的C1～C10的烷基、未被取代基取代的C1～C10的烷基、被取代基取代的C2～C10的烯基、未被取代基取代的C2～C10的烯基、被取代基取代的C6～C10的芳基、未被取代基取代的C6～C10的芳基、被取代基取代C1-C6的杂环基团、未被取代基取代的C1-C6的杂环基团、C2-C6的烷基氧化磷；其中，取代基选自卤素原子或者硝基、氰基、羧基、硫酸基中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述异腈脲酸酯化合物选自以下结构式所示的化合物中的一种或多种的组合，
4.根据权利要求1所述的电解液，其中基于电解液总质量，所述异氰脲酸酯化合物的质量百分含量为0.1wt％-5wt％。
5.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述甲酯化合物选自式Ⅱ-1所示的羧酸甲酯化合物和式Ⅱ-2所示的磺酸甲酯化合物中的一种或多种的组合，
其中，R21和R22各自独立地选自被取代基取代的C1～C6亚烷基、未被取代基取代的C1～C6亚烷基、被取代基取代的C2～C6亚烯基、未被取代基取代的C2～C6亚烯基；取代基选自卤素、含S或者P杂原子的C0-C4烷基、C1～C3烷基、C2～C4烯基。
6.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述甲酯化合物选自以下结构式所示的化合物中的一种或多种的组合，
7.根据权利要求1所述的电解液，其中基于电解液总质量，所述甲酯化合物在的质量百分含量为5wt％-40wt％。
8.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述电解液还包括添加剂，所述添加剂选自环状碳酸酯化合物、环状硫酸酯化合物、磺酸内酯化合物、二磺酸亚甲酯化合物、腈化合物中的一种或多种的组合。
9.根据权利要求8所述的电解液，其中，所述环状碳酸酯化合物选自下式I-10所示的化合物中的一种或多种的组合，
其中，R11选自被取代基取代的C2～C6亚烷基、未被取代基取代的C2～C6亚烷基、被取代基取代的C2～C6亚烯基、未被取代基取代的C2～C6亚烯基；取代基选自卤素、C1～C6烷基、C2～C6烯基；
所述环状硫酸酯化合物选自下式I-11所示的化合物中的一种或多种的组合，
其中，R12选自被取代基取代的C2～C6亚烷基、未被取代基取代的C2～C6亚烷基、被取代基取代的C2～C6亚烯基、未被取代基取代的C2～C6亚烯基；取代基选自卤素、C1～C6烷基、C2～C6烯基；
所述磺酸内酯化合物选自下式I-12所示的化合物中的一种或多种的组合，
其中，R13选自被取代基取代的C2～C6亚烷基、未被取代基取代的C2～C6亚烷基、被取代基取代C2～C6亚烯基、未被取代基取代的C2～C6亚烯基；取代基选自卤素、C1～C6烷基、C2～C6烯基；
所述二磺酸亚甲酯化合物选自下式I-13所示的化合物中的一种或多种的组合，
其中，R14、R15、R16和R17各自独立地选自氢原子、卤原子、C1～C10烷烃基、C2～C10烯基、C1～C10卤代烷烃基、C2～C10卤代烯基中的一种，其中，所述卤原子选自氟原子、氯原子、溴原子、碘原子；
所述腈化合物选自下式I-14所示的化合物中的一种或多种的组合，
其中，R18选自被取代基取代的C2～C12的亚烷基、未被取代基取代的C2～C12的亚烷基、被取代基取代C2～C12亚烯基、未被取代基取代的C2～C12亚烯基、C6～12的亚芳基，其中，取代基选自卤素、C1～C6烷基、C2～C6烯基。
10.根据权利要求8所述的电解液，其中，所述添加剂选自以下结构式所示的化合物中的一种或多种的组合：
11.根据权利要求8所述的电解液，其中基于所述电解液总质量，所述添加剂的质量百分含量不超过30wt％。
12.一种锂离子电池，包括：
正极；
负极；以及
如权利要求1～11中任一项所述的电解液。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110931869A (zh) * 2019-12-02 2020-03-27 广州天赐高新材料股份有限公司 一种高温型锂二次电池电解液及电池
CN110957532A (zh) * 2019-12-25 2020-04-03 惠州市豪鹏科技有限公司 锂离子电池用电解液及包含其的锂离子电池
CN112366354A (zh) * 2020-12-02 2021-02-12 蜂巢能源科技有限公司 一种电解液及锂离子电池
CN112467219A (zh) * 2020-12-03 2021-03-09 珠海冠宇电池股份有限公司 一种电解液及包括该电解液的锂离子电池
CN113140796A (zh) * 2021-04-20 2021-07-20 东莞市杉杉电池材料有限公司 一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池
CN113328142A (zh) * 2021-05-26 2021-08-31 恒大新能源技术(深圳)有限公司 电解液添加剂、电解液、锂离子电池
CN116826175A (zh) * 2023-08-28 2023-09-29 如鲲(江苏)新材料科技有限公司 宽温型非水电解液、锂离子电池、电池模块、电池包及用电装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103199302A (zh) * 2013-03-18 2013-07-10 宁德新能源科技有限公司 锂离子二次电池及其电解液
CN104995784A (zh) * 2013-02-27 2015-10-21 三菱化学株式会社 非水电解液及使用该非水电解液的非水电解质电池
CN105655642A (zh) * 2016-03-30 2016-06-08 宁德时代新能源科技股份有限公司 电解液以及包含该电解液的高镍正极锂离子电池
JP2016181508A (ja) * 2015-03-24 2016-10-13 三菱化学株式会社 非水系電解液及びそれを用いた非水系電解液電池
CN106450432A (zh) * 2016-11-04 2017-02-22 东莞市凯欣电池材料有限公司 一种硅碳复合负极高电压锂离子电池

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104995784A (zh) * 2013-02-27 2015-10-21 三菱化学株式会社 非水电解液及使用该非水电解液的非水电解质电池
CN103199302A (zh) * 2013-03-18 2013-07-10 宁德新能源科技有限公司 锂离子二次电池及其电解液
JP2016181508A (ja) * 2015-03-24 2016-10-13 三菱化学株式会社 非水系電解液及びそれを用いた非水系電解液電池
CN105655642A (zh) * 2016-03-30 2016-06-08 宁德时代新能源科技股份有限公司 电解液以及包含该电解液的高镍正极锂离子电池
CN106450432A (zh) * 2016-11-04 2017-02-22 东莞市凯欣电池材料有限公司 一种硅碳复合负极高电压锂离子电池

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110931869A (zh) * 2019-12-02 2020-03-27 广州天赐高新材料股份有限公司 一种高温型锂二次电池电解液及电池
CN110931869B (zh) * 2019-12-02 2022-05-27 广州天赐高新材料股份有限公司 一种高温型锂二次电池电解液及电池
CN110957532A (zh) * 2019-12-25 2020-04-03 惠州市豪鹏科技有限公司 锂离子电池用电解液及包含其的锂离子电池
CN112366354A (zh) * 2020-12-02 2021-02-12 蜂巢能源科技有限公司 一种电解液及锂离子电池
CN112366354B (zh) * 2020-12-02 2022-04-12 蜂巢能源科技有限公司 一种电解液及锂离子电池
CN112467219A (zh) * 2020-12-03 2021-03-09 珠海冠宇电池股份有限公司 一种电解液及包括该电解液的锂离子电池
CN112467219B (zh) * 2020-12-03 2022-03-29 珠海冠宇电池股份有限公司 一种电解液及包括该电解液的锂离子电池
CN113140796A (zh) * 2021-04-20 2021-07-20 东莞市杉杉电池材料有限公司 一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池
CN113328142A (zh) * 2021-05-26 2021-08-31 恒大新能源技术(深圳)有限公司 电解液添加剂、电解液、锂离子电池
CN116826175A (zh) * 2023-08-28 2023-09-29 如鲲(江苏)新材料科技有限公司 宽温型非水电解液、锂离子电池、电池模块、电池包及用电装置
CN116826175B (zh) * 2023-08-28 2023-11-21 如鲲(江苏)新材料科技有限公司 宽温型非水电解液、锂离子电池、电池模块、电池包及用电装置

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