CN110265716A - 一种锂离子电池电解液及锂离子电池 - Google Patents

一种锂离子电池电解液及锂离子电池 Download PDF

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Abstract

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池电解液及锂离子电池。本发明所述锂离子电池电解液，包括锂盐、非水有机溶剂和添加剂，所述添加剂包括功能添加剂A和辅助添加剂，所述功能添加剂A具有至少两个磺酸硅酯基团或者所述功能添加剂A具有至少一个磺酸硅酯基团以及至少一个磷酸硅酯基团或硼酸硅酯基团。本发明所述锂离子电池电解液制备的锂离子电池，在正、负极成膜优良，满足电池在高电压下循环寿命长、倍率性能好、适应高低温环境的要求。

Description

一种锂离子电池电解液及锂离子电池
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池电解液及锂离子电池。
背景技术
目前随着全球性石油资源紧缺与气候环境的不断恶化，人类社会发展面临着严峻的挑战。发展清洁节能的新能源汽车受到世界各国的高度重视。锂离子电池具有能量密度大、自放电小、无记忆效应、工作电压范围宽、使用寿命长、无环境污染等优点，被广泛应用于便携式电子设备，且在电动汽车等领域也得到推广。同时，消费者对电池能量密度、循环寿命以及环境适用性也提出了更高的相互兼顾要求。
电解液作为锂离子电池离子传输的重要载体，其组成和性能很大程度上会影响电池的循环容量和使用寿命。当前电池设计一般是通过提升电池的工作电压和增加电极片的压实来提高电池能量密度，这就要求电解液要有更高的电化学窗口以及与电极材料有更好的兼容性的特点。
常规电解液体系的锂离子电池在低温条件下，电解液粘度增大，电导率降低，常常会导致充放电容量低和析锂等现象，进而导致产品不能正常使用甚至爆炸；电池在高温情况下，电解液容易挥发、分解、产生大量热，从而导致电池胀气、性能恶化，甚至带来安全隐患。经研究，电解液溶剂和添加剂的使用可有效改善锂离子电池的温度循环性能。然而，若增加低熔点、低粘度的溶剂含量，会使电池的低温性能有所提高，但常温及高温性能会变差，三者无法兼顾。另外，常规锂离子电池的碳酸酯类电解液在高电压下容易分解，在较高电压下会被氧化产生包括CO、CO2以及含有酯键及羟基等有机物，在低电压下，会在负极表面发生分解从而产生烯烃气体，所产生的气体会滞留在正负极之间，使电池性能急剧下降还会对电池的安全构成威胁，导致锂离子电池的充放电效率降低，循环性能变差，制约了高电压锂离子电池的进一步发展。
因此有必要开发一些在正负极都能成膜优良的添加剂来提升电解液的性能，来满足电池在高电压下循环寿命长、倍率性能好、适应高低温环境的要求。
发明内容
本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种锂离子电池电解液，在正、负极成膜优良，满足电池在高电压下循环寿命长、倍率性能好、适应高低温环境的要求。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种锂离子电池电解液，包括锂盐、非水有机溶剂和添加剂，所述添加剂包括功能添加剂A和辅助添加剂，所述功能添加剂A具有至少两个磺酸硅酯基团或者所述功能添加剂A具有至少一个磺酸硅酯基团以及至少一个磷酸硅酯基团或硼酸硅酯基团。功能添加剂A中具有B-O-Si或P-O-Si的化合物在负极上形成薄膜，抑制负极上的电解液分解，利于后续锂离子电池电容量的保持；也可以在正极表面生成大量有利于锂离子传输的有机降解物薄膜如R-CH2OCO2-Li或聚碳酸酯类，防止溶剂在正极表面的氧化分解，减少分解产物对锂离子电池电极的破坏，延长电池的储存寿命。
作为本发明所述的锂离子电池电解液的一种改进，所述功能添加剂A包括具有结构式I、结构式II和结构式III所示的化合物中的至少一种，
其中，R1～R4为碳链、碳环中的任意一种。功能添加剂中的烷基磺酸盐结构可以优先在正极表面成膜，在正极成膜后，可以显著改善高电压条件下的循环性能和高温性能，在循环后保持较低阻抗。具有结构式III的缺电子类硼类功能添加剂，加速氟化锂溶解，在正极表面形成保护正极稳定性的CEI膜较薄，从而降低阻抗，抑制正极活性物质与电解液的化学作用，防止电池产气及稳定电池正极的结构，提升锂电池的倍率性能和低温性能，对于4.4V以上高电压锂离子电池可以提升循环性能。
作为本发明所述的锂离子电池电解液的一种改进，所述功能添加剂A包括功能添加剂A1、功能添加剂A2和功能添加剂A3中的至少一种，
作为本发明所述的锂离子电池电解液的一种改进，所述功能添加剂A为功能添加剂A1、功能添加剂A2和功能添加剂A3的混合，其中A1、A2、A3的质量比为1：1：1。
作为本发明所述的锂离子电池电解液的一种改进，所述功能添加剂A的含量占电解液总质量的0.5～2％。优选的，所述功能添加剂A的含量占电解液总质量的1％。添加剂A的加入比例过小，不足以在正负极成膜；添加剂A的加入比例增加，电池的各项目性能没有明显提升，添加剂A的加入比例进一步增加，添加剂A在正负极成膜过厚，对循环和倍率及低温放电均有负面影响，引起各项性能降低。
作为本发明所述的锂离子电池电解液的一种改进，所述辅助添加剂包括六偏磷酸钠、乙基二丙-2-炔基磷酸酯、碳酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯、双氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、1,4-丁磺酸内酯、1,1,2,2-四氟乙基－2,2,3,3-四氟丙基醚、乙二醇双丙腈醚、三(2,2,2-三氟乙基)亚磷酸酯、1，4-二氰基-2-丁烯、亚硫酸亚乙酯、1,3,6-已烷三腈、柠檬酸酐、氟苯、2-氟联苯、三氟化硼四氢呋喃、五氟(苯氧基)环三磷腈、柠康酸酐、硫酸乙烯酯、1,3－丙烯磺酸内酯和4-甲基亚硫酸乙烯酯中至少两种的组合。氟代碳酸乙烯酯作为有利于形成致密SEI膜，减小阻抗，作为低温添加剂，实现了电解液在兼顾容量、内阻等电化学性能的同时，也使得三元正极材料电池具有优异的循环性能，低温条件下电池循环时间延长。硫酸乙烯酯，可优先分解成膜，其分解产物中S-O组分能够有效修饰和改善SEI膜的成分和结构，保护三元材料的稳定性。碳酸亚乙烯酯，在石墨负极表面发生自由基聚合反应，生成聚烷基碳酸锂化合物，有效地抑制溶剂分子的共插反应，且对正极无副作用，具有良好的高低温性能及防气胀功能，可以提高电池的容量和循环寿命。氟苯，能够改善电解液对电池极片界面的浸润效果，提高电池的保液量，同时降低电池的阻抗。
作为本发明所述的锂离子电池电解液的一种改进，所述锂盐包括六氟磷酸锂，以及二氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、双氟代磺酰亚胺锂和高氯酸锂中的至少一种，所述锂盐占所述电解液总质量的10～17％，所述锂盐的浓度为0.8～1.4mol/L。二氟双草酸磷酸锂或二氟草酸硼酸锂，这种锂盐型添加剂热稳定性好，能够参与成膜，有效抑制气体产生。电池中加入六氟磷酸锂和其他锂盐型辅助添加剂，其他锂盐型添加剂与六氟磷酸锂作用在化成阶段于负极表面形成SEI膜具有良好的热稳定性，同时还具有较低的阻抗，因此提高了锂离子电池在高温条件下的循环性能。优选的，所述锂盐占所述电解液总质量选自13％、14％、15％、16％或17％等。优选的，所述锂盐的浓度为1～1.2mol/L。
作为本发明所述的锂离子电池电解液的一种改进，所述非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯，以及碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、丙酸丙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、三氟乙酸乙酯、2,2,2-三氟代碳酸甲乙酯、2,2,2-三氟代碳酸二乙酯和2,2,2-三氟代碳酸乙丙酯中的至少一种，所述非水有机溶剂占所述电解液总质量的70～85％。碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯,碳酸甲乙酯以及碳酸丙烯酯的混合溶剂作为碳酸酯类有机溶剂，使得该溶剂对锂盐溶解度高，粘度低。优选的，所述非水有机溶剂占所述电解液总质量选自71％、72％、73％、74％、75％、80％或85％等。
本发明的另一个目的在于提供一种锂离子电池，包括正极片、负极片、设置于所述正极片和所述负极片之间的隔膜、以及电解液，所述电解液为说明书中前文所述的锂离子电池电解液，所述电解液的氧化电位为4.4-5.5V。优选的，所述隔膜包括基膜和涂覆在所述基膜上的纳米氧化铝涂层，所述基膜为聚乙烯膜(PE)、聚丙烯膜(PP)、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯复合膜(PP/PE/PP)中的至少一种，所述纳米氧化铝涂层的厚度为1.0～6.0μm，以增强三元正极材料电池的安全性能。
作为本发明所述的锂离子电池的一种改进，所述正极片的活性材料为LiNixCoyMnzM1-x-y-zO2或LiNixCoyAlzM1-x-y-zO2，其中，M为Co、Ni、Mn、Mg、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、Sr、V和Ti中的任意一种，且0≤y≤1，0≤x＜1，0≤z≤1，x+y+z≤1；所述负极片的活性材料包括天然石墨、人造石墨、复合石墨或碳硅；所述锂离子电池的充电截止电压为4.4～4.7V。优选的，含有本发明所述的锂离子电池电解液可应用于4.45V的钴酸锂体系、4.4V的富锰三元体系或4.4V的镍钴锰三元体系。更为优选的，所述4.4V镍钴锰三元体系中，所述正极片的活性材料中镍钴锰的比例为(0.4～0.8)：(0.05～0.3)：(0.1～0.5)；进一步优选的，所述4.4V镍钴锰三元体系的正极活性材料中镍钴锰的比例优选为424、523和811。进一步优选的，所述负极片的活性材料为软碳、硬碳、单质硅、硅氧化合物、硅合金化合物、单质锡、锡氧化物、锡合金化合物、过渡金属氧化物、锂金属氮化物、锂金属氧化物和钛酸锂中的至少一种，所述负极片压实密度大于或等于1.65g/cm3。
相比于现有技术，本发明的有益效果包括但不限于：
1)本发明功能添加剂的磺酸硅脂基团、磷酸硅脂基团或硼酸硅脂基团在负极上成膜时，由B-O-Si或P-O-Si断裂产生的氧原子能与负极上的活性点充分反应，使用负极上的活性点反应活性下降，从而抑制电解液的分解，减少电解液与负极之间的反应，有效降低内阻和气体产生。提高电池的高温存储性能，延长循环寿命。
2)本发明功能添加剂的烷基磺酸盐结构可以优先在正极表面成膜，在正极成膜后，可以显著改善高电压条件下的循环性能和高温性能，在循环后保持较低阻抗。
3)本发明缺电子类硼类功能添加剂，加速氟化锂溶解，在正极表面形成保护正极稳定性的CEI膜较薄，从而降低阻抗，抑制正极活性物质与电解液的化学作用，防止电池产气及稳定电池正极的结构，提升锂电池的倍率性能和低温性能，对于4.4V以上高电压锂离子电池可以提升循环性能。
4)本发明功能添加剂先于基础电解液溶剂之前发生氧化分解反应，在电极表面形成一层保护层，使得电解液在5.5V下氧化电流才开始增加，相对于常规电解液在4.2V下就开始分解，能明显增强电解液的高压性能。
综上，本申请的功能添加剂在正、负极均成膜优良，满足电池在高电压下循环寿命长、倍率性能好、适应高低温环境的要求。
附图说明
图1是本发明中实施例1和对比例1的伏安扫描曲线图。
其中，曲线A表示实施例1，曲线base表示对比例1。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
说明：为了描述方便，具有以下结构式的化合物分别用代号表示。
实施例1
电解液的配制：
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量79.5％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的氟苯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)，以及电解液总质量1％的质量比为1：1：1的功能添加剂A1、功能添加剂A2、功能添加剂A3，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成1.2mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的13.0％，混合均匀后即制成电解液。
正极制备：将高电压4.4V正极活性材料三元523(购自振华)、CNTs(碳纳米管)、导电碳和PVDF(聚偏氟乙烯)按照质量比98.0：0.5：0.3：1.2混合均匀，然后分散在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中，得到正极浆料；将正极浆料均匀涂布在铝箔的两面，经过碾压、分切后得到正极片，最后经过烘烤和真空干燥后待用。
负极制备：将G49负极材料(购自江西紫辰)、导电碳、CMC(羧甲基纤维素)和SBR(丁苯橡胶)按照质量比97.0：0.4：1.2：1.4混合均匀，然后分散在去离子水中，得到负极浆料；将负极浆料均分涂布在铜箔的两面，经过碾压、分切后得到负极片，最后经过烘烤和真空干燥后待用。
锂离子电池制备：将正极片、涂覆陶瓷隔膜、负极片按顺序排列绕卷或叠片得到裸电芯，经铝塑膜封装、再烘烤、注入制备的电解液、静置、夹具化成、二封、容量测试，完成锂离子软包电池的制备。
实施例2
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量79.5％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的氟苯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)，以及1％的功能添加剂A1，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成1.2mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的13.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例3
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量79.5％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的氟苯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)，以及1％的功能添加剂A2，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成1.2mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的13.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例4
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量79.5％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的氟苯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)，以及1％的功能添加剂A3，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成1.2mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的13.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例5
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量80.0％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的氟苯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)，以及电解液总质量0.5％的质量比为1：1：1的功能添加剂A1、功能添加剂A2、功能添加剂A3，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成1.2mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的13.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例6
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量78.5％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的氟苯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)，以及电解液总质量2％的质量比为1：1：1的功能添加剂A1、功能添加剂A2、功能添加剂A3，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成1.2mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的13.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例7
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量78.5％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的氟苯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)，以及电解液总质量2％的质量比为1：1的功能添加剂A1、功能添加剂A2，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成1.2mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的13.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例8
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量78.5％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的氟苯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)，以及电解液总质量2％的质量比为1：1的功能添加剂A2、功能添加剂A3，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成1.2mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的13.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例9
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量78.5％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的氟苯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)，以及电解液总质量2％的质量比为1：1的功能添加剂A1、功能添加剂A3，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成1.2mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的13.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例10
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量78.5％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的氟苯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)、1％的碳酸亚乙烯酯，以及电解液总质量1％的质量比为1：1：1的功能添加剂A1、功能添加剂A2和功能添加剂A3，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成1.2mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的13.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例11
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、丙酸丙酯、丙酸乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量81％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的六偏磷酸钠、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的氟苯、1％的4-甲基亚硫酸乙烯酯、1％的碳酸亚乙烯酯，以及电解液总质量1％的质量比为1：1：1的功能添加剂A1、功能添加剂A2和功能添加剂A3，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成1.0mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的13.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例12
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量83.5％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的柠康酸酐、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的乙基二丙-2-炔基磷酸酯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)、1％的碳酸亚乙烯酯，以及电解液总质量1％的质量比为1：1：1的功能添加剂A1、功能添加剂A2和功能添加剂A3，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成0.8mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的9.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例13
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、三氟乙酸乙酯、碳酸二乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量76％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的2-氟联苯、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的五氟(苯氧基)环三磷腈、1％的硫酸乙烯酯(DTD)、1％的碳酸亚乙烯酯，以及电解液总质量1％的质量比为1：1：1的功能添加剂A1、功能添加剂A2和功能添加剂A3，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成1.4mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的15.5％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例14
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、2,2,2-三氟代碳酸甲乙酯、碳酸甲乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量81％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的三氟化硼四氢呋喃、0.5％的1,3,6-已烷三腈、1％的硫酸乙烯酯(DTD)、1％的碳酸亚乙烯酯，以及电解液总质量1％的质量比为1：1：1的功能添加剂A1、功能添加剂A2和功能添加剂A3，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟草酸磷酸锂混合物，配制成1.0mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的11.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例15
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、2,2,2-三氟代碳酸二乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量82.25％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的碳酸乙烯亚乙酯、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的亚硫酸亚乙酯、0.5％的1，4-二氰基-2-丁烯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)、1％的碳酸亚乙烯酯，以及电解液总质量1％的质量比为1：1：1的功能添加剂A1、功能添加剂A2和功能添加剂A3，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成0.9mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的9.5％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例16
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、2,2,2-三氟代碳酸乙丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量81％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,4-丁磺酸内酯、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的氟苯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)、1％的1,1,2,2-四氟乙基－2,2,3,3-四氟丙基醚，以及电解液总质量1％的质量比为1：1：1的功能添加剂A1、功能添加剂A2和功能添加剂A3，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟草酸磷酸锂混合物，配制成1.0mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的11.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例17
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、2,2,2-三氟代碳酸甲乙酯按照质量比4：4：2混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量81％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的三(2,2,2-三氟乙基)亚磷酸酯、0.5％的氟苯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)、1％的乙二醇双丙腈醚，以及电解液总质量1％的质量比为1：1：1的功能添加剂A1、功能添加剂A2和功能添加剂A3，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂混合物，配制成1.0mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的11.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例18
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、2,2,2-三氟代碳酸二乙酯、2,2,2-三氟代碳酸二乙酯按照质量比3：3：2:2混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量81％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的氟苯、1％的柠檬酸酐、1％的碳酸亚乙烯酯，以及电解液总质量1％的质量比为1：1：1的功能添加剂A1、功能添加剂A2和功能添加剂A3，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、双氟代磺酰亚胺锂混合物，配制成1.0mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的11.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例19
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量78.5％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的氟苯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)，以及电解液总质量2％的质量比为1：1：1的功能添加剂AI、功能添加剂AII、功能添加剂AIII，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、高氯酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成1.2mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的13.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
对比例1
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量80.5％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的氟苯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)，不加入功能添加剂，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成1.2mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的13.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
对比例2
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量77.5％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的氟苯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)，以及3％质量比为1：1：1的功能添加剂A1、功能添加剂A2、功能添加剂A3得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成1.2mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的13.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
对比例3
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量76.5％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的氟苯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)，以及4％质量比为1：1：1的功能添加剂A1、功能添加剂A2、功能添加剂A3，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成1.2mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的13.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
对比例4
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量80.5％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的六偏磷酸钠、1.5％的乙基二丙-2-炔基磷酸酯、0.5％的碳酸亚乙烯酯、0.5％的1,3-丙烷磺酸内酯、1％的1,3-丙烷磺酸内酯，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成1.2mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的13.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
对比例5
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量80.5％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的氟苯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、四氟草酸磷酸锂混合物，配制成1.2mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的13.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
对比例6
与实施例1不同的是电解液的配制，
在充满氮气的手套箱(O2＜2ppm，H2O＜3ppm)中，将碳酸二甲酯、丙酸丙酯、丁酸丁酯、2,2,2-三氟代碳酸甲乙酯按照质量比2：1：4：3混合均匀，制得有机溶剂；然后取占电解液总质量80.5％的有机溶剂，向其中加入基于电解液总质量1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1.5％的1,3-丙烷磺内酯(PS)、0.5％的1,3－丙烯磺酸内酯(PST)、0.5％的氟苯、1％的硫酸乙烯酯(DTD)，得到混合溶液；再向混合溶液中缓慢加入六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂混合物，配制成1.2mol/L的锂盐溶液，其中六氟磷酸锂占电解液总质量的13.0％，混合均匀后即制成电解液。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
分别测试实施例1-20和对比例1-6制备的锂离子电池的相关性能，包括常温循环性能、高温循环、高温储存厚度膨胀、低温放电、低温循环析锂观察，具体测试方法如下：
(1)常温循环性能测试：在25℃下，将化成后的电池用0.5C恒流恒压充电至4.4V(截止电流为0.01C)，然后用0.5C恒流放电至3.0V，计算充/放电600周循环容量的保持率，其计算公式如下：
循环600周容量保持率(％)＝第600周循环放电容量/第1次循环放电容量×100％
(2)高温循环性能测试：在45℃下，将化成后的电池用0.5C恒流恒压充电至4.4V(截止电流为0.01C)，然后用0.5C恒流放电至3.0V，计算充/放电500周循环容量的保持率，其计算公式如下：
循环500周容量保持率(％)＝第500周循环放电容量/第1次循环放电容量×100％
(3)高温存储性能测试：化成后的电池测试其厚度，在25℃下用0.5C的恒流恒压充电至4.4V(截止电流为0.01C)，之后置于高温85℃保存12h，高温存储结束后，在烤箱内测量电芯或电池的厚度，计算高温存储前后电池厚度的增加率，其计算公式如下：
电池厚度增加率(％)＝(高温后电池厚度-高温前电池厚度)/高温前电池厚度×100％
(4)-20℃放电比例：在常温25℃环境下以0.5C恒流恒压充电至4.4V(截止电流为0.01C)，在-20℃环境下放置4h，然后用0.5C恒流放电至3.0V，记录下放电容量，计算公式如下：
倍率放电比例(％)＝-20℃环境下0.5C放电容量/0.5C初始的常温容量×100％
(5)在常温25℃下，将化成后的电池用0.5C恒流恒压充电至4.4V(截止电流为0.01C)，然后用3C恒流放电至3.0V，记录下放电容量，计算公式如下：
倍率放电比例(％)＝3C倍率放电容量/0.5C初始的常温容量×100％
测试数据如表1所示。
表1
从以上实施例和对比例实验测试数据可以看出，添加剂A适量用于电解液，可以提升电池的常温高温循环、低温放电和倍率放电性能，高温储存后电池厚度变化比例变小。
由实施例1～4和实施例19可以看出，添加剂A中的A1、A2、A3和AI、AII、AIII的质量比分别按1:1:1加入电解液，各项目测试性能均衡，明显优于对比例1的添加剂A空白实验。主要是添加剂A在正负极成膜提高了电解液的高压抗氧化性能，提升了电解液的高低循环性能和高温存储性能，倍率放电和低温性能没有明显降低，还有一定提升。
由实施例2～4测试数据可以看出，A1、A2、A3单独使用，各项测试数据没有明显差异，其中实施例4低温有提升，高温稍低。主要是因为添加剂A3为缺电子硼类化合可以加速氟化锂溶解，CEI膜较薄降低阻抗，提升是电池的倍率和低温性能。
由对比例2、3可以看出，随着添加剂A的加入比例增加，加入量达到3％时，电池的各项目性能没有明显提升，但增加到4％时，除高温存储有提升外，对循环和倍率及低温放电均有负面影响，主要是添加剂A在正负极成膜过厚引起各项性能降低。
由对比例1和对比例4可以看出，对比例1添加的辅助添加剂硫酸乙烯酯，可优先分解成膜，其分解产物中S-O组分能够有效修饰和改善SEI膜的成分和结构，保护三元材料的稳定性。对比例1添加的辅助添加剂碳酸亚乙烯酯，在石墨负极表面发生自由基聚合反应，生成聚烷基碳酸锂化合物，有效地抑制溶剂分子的共插反应，且对正极无副作用，具有良好的高低温性能及防气胀功能，可以提高电池的容量和循环寿命。对比例1添加的辅助添加剂氟苯，能够改善电解液对电池极片界面的浸润效果，提高电池的保液量，同时降低电池的阻抗。
由对比例1和对比例5可以看出，对比例1添加的双草酸硼酸锂或二氟草酸硼酸锂，锂盐型添加剂热稳定性好，能够参与成膜，有效抑制气体产生。其他锂盐型添加剂与六氟磷酸锂作用在化成阶段于负极表面形成SEI膜具有良好的热稳定性，同时还具有较低的阻抗，因此提高了锂离子电池在高温条件下的循环性能。
由对比例1和对比例6可以看出，对比例1添加的碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯,碳酸甲乙酯以及碳酸丙烯酯的混合溶剂作为碳酸酯类有机溶剂，使得该溶剂对锂盐溶解度高，粘度低。对比例1添加的氟代碳酸乙烯酯作为有利于形成致密SEI膜，减小阻抗，作为低温添加剂，实现了电解液在兼顾容量、内阻等电化学性能的同时，也使得三元正极材料电池具有优异的循环性能，低温条件下电池循环时间延长。
综合以上实施例和对比例，本发明功能添加剂A中具有B-O-Si或P-O-Si的化合物在负极上形成薄膜，抑制负极上的电解液分解，利于后续锂离子电池电容量的保持；也可以在正极表面生成大量有利于锂离子传输的有机降解物薄膜如R-CH2OCO2-Li或聚碳酸酯类，防止溶剂在正极表面的氧化分解，减少分解产物对锂离子电池电极的破坏，延长电池的储存寿命。功能添加剂A中的烷基磺酸盐结构可以优先在正极表面成膜，在正极成膜后，可以显著改善高电压条件下的循环性能和高温性能，在循环后保持较低阻抗。具有结构式III的缺电子类硼类功能添加剂A，加速氟化锂溶解，在正极表面形成保护正极稳定性的CEI膜较薄，从而降低阻抗，抑制正极活性物质与电解液的化学作用，防止电池产气及稳定电池正极的结构，提升锂电池的倍率性能和低温性能，对于4.4V以上高电压锂离子电池可以提升循环性能。以1％功能添加剂A的加入量(其中A1、A2、A3的质量比为1:1:1)制得成电解液，测试电池的各项测试数据综合性能较好。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够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述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。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 (10)

1.一种锂离子电池电解液，包括锂盐、非水有机溶剂和添加剂，其特征在于，所述添加剂包括功能添加剂A和辅助添加剂，所述功能添加剂A具有至少两个磺酸硅酯基团或者所述功能添加剂A具有至少一个磺酸硅酯基团以及至少一个磷酸硅酯基团或硼酸硅酯基团。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于：所述功能添加剂A包括具有结构式I、结构式II和结构式III所示的化合物中的至少一种，
其中，R1～R4为碳链、碳环中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于：所述功能添加剂A包括功能添加剂A1、功能添加剂A2和功能添加剂A3中的至少一种，
4.根据权利要求3所述的锂离子电池电解液，其特征在于：所述功能添加剂A为功能添加剂A1、功能添加剂A2和功能添加剂A3的混合，其中A1、A2、A3的质量比为1：1：1。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于：所述功能添加剂A的含量占电解液总质量的0.5～2％。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于：所述辅助添加剂包括六偏磷酸钠、乙基二丙-2-炔基磷酸酯、碳酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯、双氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、1,4-丁磺酸内酯、1,1,2,2-四氟乙基－2,2,3,3-四氟丙基醚、乙二醇双丙腈醚、三(2,2,2-三氟乙基)亚磷酸酯、1，4-二氰基-2-丁烯、亚硫酸亚乙酯、1,3,6-已烷三腈、柠檬酸酐、氟苯、2-氟联苯、三氟化硼四氢呋喃、五氟(苯氧基)环三磷腈、柠康酸酐、硫酸乙烯酯、1,3－丙烯磺酸内酯和4-甲基亚硫酸乙烯酯中至少两种的组合。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于：所述锂盐包括六氟磷酸锂，以及二氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、双氟代磺酰亚胺锂和高氯酸锂中的至少一种，所述锂盐占所述电解液总质量的10～17％，所述锂盐的浓度为0.8～1.4mol/L。
8.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于：所述非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯，以及碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、丙酸丙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、三氟乙酸乙酯、2,2,2-三氟代碳酸甲乙酯、2,2,2-三氟代碳酸二乙酯和2,2,2-三氟代碳酸乙丙酯中的至少一种，所述非水有机溶剂占所述电解液总质量的70～85％。
9.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极片、负极片、设置于所述正极片和所述负极片之间的隔膜、以及电解液，所述电解液为权利要求1-8任一项所述的锂离子电池电解液，所述电解液的氧化电位为4.4-5.5V。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于：所述正极片的活性材料为LiNixCoyMnzM1-x-y-zO2或LiNixCoyAlzM1-x-y-zO2，其中，M为Co、Ni、Mn、Mg、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、Sr、V和Ti中的任意一种，且0≤y≤1，0≤x＜1，0≤z≤1，x+y+z≤1；所述负极片的活性材料包括天然石墨、人造石墨、复合石墨或硅碳；所述锂离子电池的充电截止电压为4.4～4.7V。
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Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110783629A (zh) * 2019-11-19 2020-02-11 广州天赐高新材料股份有限公司 一种锂二次电池用电解液和锂二次电池
CN110890592A (zh) * 2019-11-28 2020-03-17 华中科技大学 一种含芳香类化合物作为稀释剂的锂金属电池电解液
CN110957529A (zh) * 2019-11-21 2020-04-03 惠州锂威新能源科技有限公司 一种锂离子电池电解液及锂离子电池
CN110957530A (zh) * 2019-12-02 2020-04-03 东莞维科电池有限公司 一种高电压锂离子电池电解液及高电压锂离子电池
CN110994022A (zh) * 2019-11-27 2020-04-10 惠州锂威新能源科技有限公司 一种用于硅碳负极的电解液及锂离子电池
CN111138489A (zh) * 2020-01-14 2020-05-12 中节能万润股份有限公司 一种新型锂离子电池电解液添加剂及包含该添加剂的电解液
CN111816922A (zh) * 2020-06-19 2020-10-23 深圳市比克动力电池有限公司 三元/石墨体系锂离子电池的高电压电解液及锂离子电池
CN111987360A (zh) * 2019-11-27 2020-11-24 中节能万润股份有限公司 一种基于锂离子电池电解液添加剂及其应用
CN112448035A (zh) * 2020-11-25 2021-03-05 东莞市天丰电源材料有限公司 一种高电压锂离子电池电解液及其制备方法
CN112635826A (zh) * 2020-11-30 2021-04-09 远景动力技术(江苏)有限公司 电解液添加剂、电解液及锂离子电池
CN112687956A (zh) * 2020-12-28 2021-04-20 远景动力技术(江苏)有限公司 锂电池的非水电解液及基于其的锂离子电池
CN112713307A (zh) * 2020-12-28 2021-04-27 远景动力技术(江苏)有限公司 高电压非水电解液及基于其的锂离子电池
CN113328141A (zh) * 2021-05-12 2021-08-31 广州明美新能源股份有限公司 一种低温电解液及其锂离子电池
CN113381073A (zh) * 2021-07-27 2021-09-10 中节能万润股份有限公司 一种磺酸硅酯类非水电解液添加剂及其应用
CN113422111A (zh) * 2021-06-23 2021-09-21 吉安谊盛电子材料有限公司 一种电解液及含有该电解液的锂离子电池
CN113659205A (zh) * 2021-08-12 2021-11-16 湖州昆仑亿恩科电池材料有限公司 一种锂离子电池非水电解液及锂离子电池
CN113745658A (zh) * 2020-05-28 2021-12-03 深圳新宙邦科技股份有限公司 一种非水电解液及锂离子电池
CN113745662A (zh) * 2021-09-09 2021-12-03 中国科学院长春应用化学研究所 一种阻燃型宽温域电解液及其制备方法与应用
CN113745661A (zh) * 2021-11-08 2021-12-03 河南电池研究院有限公司 一种匹配三元正极材料锂离子电池的高电压电解液
CN114221032A (zh) * 2021-12-16 2022-03-22 湖北亿纬动力有限公司 一种锂离子电池电解液及其制备方法和应用
EP3944393A4 (en) * 2020-03-27 2022-06-08 Ningde Amperex Technology Limited ELECTROCHEMICAL DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE WITH AN ELECTROCHEMICAL DEVICE
CN115117445A (zh) * 2021-03-22 2022-09-27 昆山宝创新能源科技有限公司 锂离子电池电解液
CN115663286A (zh) * 2022-12-08 2023-01-31 深圳新宙邦科技股份有限公司 一种锂离子电池
CN115706261A (zh) * 2021-08-04 2023-02-17 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司 一种非水电解液及锂离子电池
CN116190792A (zh) * 2023-03-03 2023-05-30 浙江大学杭州国际科创中心 一种电解液添加剂、电解液及锂离子电池
CN117096442A (zh) * 2023-09-26 2023-11-21 三一红象电池有限公司 锂离子电池电解液和锂离子电池
WO2024120291A1 (zh) * 2022-12-09 2024-06-13 浙江蓝天环保高科技股份有限公司 焦硫酸根三氟化硼复合金属盐在电解液中的应用及其制备方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1462491A (zh) * 2001-05-22 2003-12-17 Lg化学株式会社 用于改进安全的非含水电解质添加剂和包括该添加剂的锂离子二次电池
JP2007173113A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Gs Yuasa Corporation:Kk 非水電解質二次電池
CN101197456A (zh) * 2006-12-07 2008-06-11 索尼株式会社 电解液和电池
CN102113164A (zh) * 2008-08-06 2011-06-29 三井化学株式会社 非水电解液、锂二次电池及其制造方法、以及混合型非水电解液
CN103370827A (zh) * 2011-01-21 2013-10-23 株式会社日本触媒 离子性化合物及其制备方法以及使用了该离子性化合物的电解液和蓄电装置
CN103875117A (zh) * 2011-10-21 2014-06-18 三井化学株式会社 含有膦酰基磺酸化合物的非水电解液及锂二次电池
JP2015072867A (ja) * 2013-10-04 2015-04-16 旭化成株式会社 リチウムイオン二次電池の製造方法
CN105556732A (zh) * 2013-10-04 2016-05-04 旭化成株式会社 电解液和锂离子二次电池
WO2016143428A1 (ja) * 2015-03-12 2016-09-15 富士フイルム株式会社 電解液および非水二次電池
JP2017037808A (ja) * 2015-08-12 2017-02-16 セントラル硝子株式会社 非水電解液二次電池用電解液及びそれを用いた非水電解液二次電池
CN109728340A (zh) * 2017-10-30 2019-05-07 宁德时代新能源科技股份有限公司 锂离子电池

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1462491A (zh) * 2001-05-22 2003-12-17 Lg化学株式会社 用于改进安全的非含水电解质添加剂和包括该添加剂的锂离子二次电池
JP2007173113A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Gs Yuasa Corporation:Kk 非水電解質二次電池
CN101197456A (zh) * 2006-12-07 2008-06-11 索尼株式会社 电解液和电池
CN102113164A (zh) * 2008-08-06 2011-06-29 三井化学株式会社 非水电解液、锂二次电池及其制造方法、以及混合型非水电解液
CN103370827A (zh) * 2011-01-21 2013-10-23 株式会社日本触媒 离子性化合物及其制备方法以及使用了该离子性化合物的电解液和蓄电装置
CN103875117A (zh) * 2011-10-21 2014-06-18 三井化学株式会社 含有膦酰基磺酸化合物的非水电解液及锂二次电池
JP2015072867A (ja) * 2013-10-04 2015-04-16 旭化成株式会社 リチウムイオン二次電池の製造方法
CN105556732A (zh) * 2013-10-04 2016-05-04 旭化成株式会社 电解液和锂离子二次电池
WO2016143428A1 (ja) * 2015-03-12 2016-09-15 富士フイルム株式会社 電解液および非水二次電池
JP2017037808A (ja) * 2015-08-12 2017-02-16 セントラル硝子株式会社 非水電解液二次電池用電解液及びそれを用いた非水電解液二次電池
CN109728340A (zh) * 2017-10-30 2019-05-07 宁德时代新能源科技股份有限公司 锂离子电池

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANDREY A.PRISHCHENKO等: "New functionalized organophosphorus derivatives of methane- and ethanesulfonic acids with p-c-n noieties", 《PHOSPHORUS,SULFUR,AND SILICON AND THE RELATED ELEMENTS》 *
RAPHAEL W. SCHMITZ ET AL.: "Investigations on novel electrolytes, solvents and SEI additives for use in lithium-ion batteries: Systematic electrochemical characterization and detailed analysis by spectroscopic methods", 《PROGRESS IN SOLID STATE CHEMISTRY》 *

Cited By (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110783629A (zh) * 2019-11-19 2020-02-11 广州天赐高新材料股份有限公司 一种锂二次电池用电解液和锂二次电池
CN110957529A (zh) * 2019-11-21 2020-04-03 惠州锂威新能源科技有限公司 一种锂离子电池电解液及锂离子电池
CN111987360A (zh) * 2019-11-27 2020-11-24 中节能万润股份有限公司 一种基于锂离子电池电解液添加剂及其应用
CN110994022A (zh) * 2019-11-27 2020-04-10 惠州锂威新能源科技有限公司 一种用于硅碳负极的电解液及锂离子电池
CN110994022B (zh) * 2019-11-27 2022-07-29 惠州锂威新能源科技有限公司 一种用于硅碳负极的电解液及锂离子电池
CN110890592A (zh) * 2019-11-28 2020-03-17 华中科技大学 一种含芳香类化合物作为稀释剂的锂金属电池电解液
CN110890592B (zh) * 2019-11-28 2021-03-26 华中科技大学 一种含芳香类化合物作为稀释剂的锂金属电池电解液
CN110957530A (zh) * 2019-12-02 2020-04-03 东莞维科电池有限公司 一种高电压锂离子电池电解液及高电压锂离子电池
CN111138489A (zh) * 2020-01-14 2020-05-12 中节能万润股份有限公司 一种新型锂离子电池电解液添加剂及包含该添加剂的电解液
EP3944393A4 (en) * 2020-03-27 2022-06-08 Ningde Amperex Technology Limited ELECTROCHEMICAL DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE WITH AN ELECTROCHEMICAL DEVICE
CN113745658A (zh) * 2020-05-28 2021-12-03 深圳新宙邦科技股份有限公司 一种非水电解液及锂离子电池
CN113745658B (zh) * 2020-05-28 2023-09-08 深圳新宙邦科技股份有限公司 一种非水电解液及锂离子电池
CN111816922A (zh) * 2020-06-19 2020-10-23 深圳市比克动力电池有限公司 三元/石墨体系锂离子电池的高电压电解液及锂离子电池
CN112448035A (zh) * 2020-11-25 2021-03-05 东莞市天丰电源材料有限公司 一种高电压锂离子电池电解液及其制备方法
CN112635826B (zh) * 2020-11-30 2022-09-30 远景动力技术(江苏)有限公司 电解液添加剂、电解液及锂离子电池
CN112635826A (zh) * 2020-11-30 2021-04-09 远景动力技术(江苏)有限公司 电解液添加剂、电解液及锂离子电池
CN112713307A (zh) * 2020-12-28 2021-04-27 远景动力技术(江苏)有限公司 高电压非水电解液及基于其的锂离子电池
CN112687956A (zh) * 2020-12-28 2021-04-20 远景动力技术(江苏)有限公司 锂电池的非水电解液及基于其的锂离子电池
CN115117445A (zh) * 2021-03-22 2022-09-27 昆山宝创新能源科技有限公司 锂离子电池电解液
CN113328141A (zh) * 2021-05-12 2021-08-31 广州明美新能源股份有限公司 一种低温电解液及其锂离子电池
CN113422111A (zh) * 2021-06-23 2021-09-21 吉安谊盛电子材料有限公司 一种电解液及含有该电解液的锂离子电池
CN113381073A (zh) * 2021-07-27 2021-09-10 中节能万润股份有限公司 一种磺酸硅酯类非水电解液添加剂及其应用
CN113381073B (zh) * 2021-07-27 2022-03-01 中节能万润股份有限公司 一种磺酸硅酯类非水电解液添加剂及其应用
CN115706261B (zh) * 2021-08-04 2024-03-01 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司 一种非水电解液及锂离子电池
CN115706261A (zh) * 2021-08-04 2023-02-17 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司 一种非水电解液及锂离子电池
CN113659205A (zh) * 2021-08-12 2021-11-16 湖州昆仑亿恩科电池材料有限公司 一种锂离子电池非水电解液及锂离子电池
CN113745662A (zh) * 2021-09-09 2021-12-03 中国科学院长春应用化学研究所 一种阻燃型宽温域电解液及其制备方法与应用
CN113745661A (zh) * 2021-11-08 2021-12-03 河南电池研究院有限公司 一种匹配三元正极材料锂离子电池的高电压电解液
CN114221032A (zh) * 2021-12-16 2022-03-22 湖北亿纬动力有限公司 一种锂离子电池电解液及其制备方法和应用
CN115663286A (zh) * 2022-12-08 2023-01-31 深圳新宙邦科技股份有限公司 一种锂离子电池
CN115663286B (zh) * 2022-12-08 2023-09-08 深圳新宙邦科技股份有限公司 一种锂离子电池
WO2024120291A1 (zh) * 2022-12-09 2024-06-13 浙江蓝天环保高科技股份有限公司 焦硫酸根三氟化硼复合金属盐在电解液中的应用及其制备方法
CN116190792A (zh) * 2023-03-03 2023-05-30 浙江大学杭州国际科创中心 一种电解液添加剂、电解液及锂离子电池
CN117096442A (zh) * 2023-09-26 2023-11-21 三一红象电池有限公司 锂离子电池电解液和锂离子电池
CN117096442B (zh) * 2023-09-26 2024-03-29 三一红象电池有限公司 锂离子电池电解液和锂离子电池

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