CN111180796A - 一种非水电解液及其制备方法和在锂离子电池中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非水电解液及其制备方法和在锂离子电池中的应用。非水电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂，所述有机溶剂包括链状碳酸酯、环状碳酸酯、硅烷取代环状碳酸酯和含氟醚类稀释剂；所述添加剂包括二氟磷酸锂、环硫酸酯、磷酸三(2,2,2‑三氟乙基)酯。本发明的非水电解液制备的锂离子电池的可以在保持电导率8.5mS/cm以上的基础上，提高了快充倍率性能和循环性能，同时循环500次后的容量保持率仍可在92％以上，具有优异的电池快充性能和循环性能，自熄时间均在2s/g以下，具有优异的阻燃性能，进一步可以很好地提升锂离子电池的安全性能，可广泛应用于锂离子电池中。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，更具体地，涉及一种非水电解液及其在锂离子电池中的应用。
背景技术
高镍材料因具有较高的可逆比容量、低廉的价格以及环境友好性，已成为材料、能源学科的研究热点，也是未来高能量密度动力电池的优选材料，但是其固有的一些缺点，如电池循环过程中材料结构稳定性差，高倍率充电易发生析锂，极易引发电池的安全问题，极大地限制了其在各领域的广泛应用。常规电解液体系的锂离子动力电池大电流快速充电时，电极界面阻抗增加，锂离子不能够有效的嵌入阳极，导致析锂，进而造成电极反应极化、放电平台降低、锂离子电池的能量衰减，甚至带来安全隐患。因此，探寻一种能够提高快充、循环、安全性的电解液体系成为当务之急。对于三元材料锂电池，虽然其克容量较高，甚至达到200mAh/g以上，但快充和安全性难以兼顾。为了改善锂离子电池正极材料，特别是高镍三元正极材料的倍率性能、循环性能和安全性能，现有研究通常从材料改性离子掺杂、材料表面包覆和开发电解液添加剂三方面着手，开展了大量探索性的研究工作。电解液溶剂和添加剂的合适搭配可有效改善高镍三元锂离子电池快充、循环、安全性能。例如，FEC替代部分EC可以提高电解液的倍率性能，然而，FEC大量使用会带来电解液中HF含量较高，其常温循环、高温循环和安全性能会变差。
CN105355975A公开了一种电解液以及包括该电解液的锂离子电池，电解液包括锂盐、有机溶剂、添加剂，所述有机溶剂包括羧酸酯类化合物，所述添加剂包括氟代醚类化合物和具有醚键的二腈类化合物。但该电解液在300次循环后的容量保持率只能保持在90％以下，电池循环性能和倍率性能还有待于进一步提升，以更好的满足锂离子电池的安全要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有锂离子电池锂离子电池正极材料的循环性能和倍率性能的缺陷和不足，提供一种非水电解液。
本发明的另一目的是提供一种非水电解液的制备方法。
本发明的又一目的在于提供一种非水电解液在制备锂离子电池中的应用。
本发明的再一目的在于提供一种锂离子电池。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种非水电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，所述有机溶剂包括链状碳酸酯、环状碳酸酯、硅烷取代环状碳酸酯和含氟醚类稀释剂；所述添加剂包括二氟磷酸锂、环硫酸酯、磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯。
其中需要说明如下：
本发明的锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂中的一种或两种组合。
有机溶剂包括链状碳酸酯、环状碳酸酯、硅烷取代环状碳酸酯和含氟醚类稀释剂。
链状碳酸酯选自碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)中的至少两种；
环状碳酸酯选自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)中的至少一种；
氟代醚稀释剂选自四氟乙基-四氟丙基醚(HFE)、六氟异丙基甲醚(HFME)、双(2,2,2-三氟乙基)醚(BTFE)中的一种或多种。
本发明添加剂包括二氟磷酸锂、环硫酸酯、磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯，通过添加二氟磷酸锂(LiPO2F2)可以在高镍材料表面形成阻抗较低的CEI膜，环硫酸酯包括碳原子数为2、3或4的环硫酸酯，分别为DTD、PCS、BCS，具有优良的负极成膜作用，形成的SEI膜导锂性能好，阻抗低，磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯(TFEP)与负极相容性较好，具有较好的阻燃性和电化学性能。
本发明的非水电解液的有机溶剂中包含硅烷取代环状碳酸酯和含氟醚类稀释剂，电解液中的硅烷取代环状碳酸酯具有提高电导和阻燃的双重作用，含氟醚类溶剂不但具有良好的阻燃效果还能起到稀释剂的作用，有效降低高浓度电解液的粘度、提高离子电导率，同时结合添加剂的良好成膜性，可有效降低电池SEI膜的阻抗，添加剂还具有高效阻燃效果，在不影响循环性能的前提下进一步提高了电解液的安全性。
优选地，所述硅烷取代环状碳酸酯为三甲基硅基取代碳酸丙烯酯、三甲基硅基取代氟代碳酸丙烯酯、三甲基硅基取代碳酸丁烯酯、三甲基硅基取代氟代碳酸丁烯酯中的一种或几种。
优选地，所述锂盐浓度为1.5～2mol/L。当锂盐浓度低于2mol/L时，提高锂盐浓度，有利于提高电导率，Li+溶剂化结构有利于提高电池的循环性能和快充性能；当锂盐浓度高于2mol/L时，电解液粘度较大，导致电解液浸润性变差，电池阻抗增大，极化增大，电池性能下降。
优选地，所述有机溶剂中以质量百分比计：链状碳酸酯为30～50％，环状碳酸酯为15～30％，硅烷取代环状碳酸酯为5～10％，含氟醚类稀释剂为20％～30％。
有机溶剂中环状碳酸酯具有较高的介电常数，能使锂盐充分溶解并电离，有利于提高离子电导率，但其熔点、粘度较高。因此，需要将环状碳酸酯和低粘度、低熔点的链状碳酸酯混合使用，获得较高的电导率和较低的粘度，提高电池性能。
更优选地，所述有机溶剂中以质量百分比计：链状碳酸酯40～50％，环状碳酸酯为20％，硅烷取代环状碳酸酯为10％，含氟醚类稀释剂为20～30％。
进一步优选为所述有机溶剂中以质量百分比计：链状碳酸酯50％，包括25％碳酸二乙酯DEC和25％碳酸甲乙酯EMC；环状碳酸酯为20％碳酸乙烯酯EC；硅烷取代环状碳酸酯为10％三甲基硅基取代碳酸丙烯酯TMSPC，含氟醚类稀释剂为20％双(2,2,2-三氟乙基)醚BTFE。
优选地，以电解液总质量为100％计，所述添加剂中二氟磷酸锂为0.5～2.0％，环硫酸酯为0.5～2.0％，磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯为0.5～5.0％。
控制各添加剂含量范围的原因为：
(1)当二氟磷酸锂含量低于0.5％，不能在正极表面形成完整有效的低阻抗CEI膜，从而不能有效阻止电解液与正极的副反应，而当二氟磷酸锂含量太高所形成的CEI膜较厚，阻抗增大，二氟磷酸锂溶解度较低，含量太高不能溶解。
(2)环硫酸酯含量低于0.5％时，不能在负极形成有效的SEI膜，不能有效阻止电解液与负极的副反应，而含量太高会导致SEI膜变厚，Li+在负极SEI膜迁移阻抗增大，不利于电池循环性能的提高。
(3)磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯含量太低不能起到较好的阻燃作用，含量太高会对电池电化学性能有一定程度的恶化。
优选地，以电解液总质量为100％计，所述添加剂中二氟磷酸锂为1.0％，环硫酸酯为1.0％，磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯为3.0％。
其中环硫酸酯优选地为DTD。
本发明还保护一种所述非水电解液的制备方法，包括如下步骤：
S1.原料除水：将有机溶剂和添加剂的水分含量降低至10ppm以下；
S2.非水电解液制备：将有机溶剂和添加混合冷却，加入锂盐，充分搅拌，常温常压下放置3～5h，即得所述非水电解液。
在本发明的制备方法中，将原料含水量控制在10ppm以下，一方面防止水分对电池性能的恶化，另一方面防止锂盐与水反应产生的HF和PF5引起电解液酸度增大，进一步破坏电池正负极材料，一起电池性能恶化。
S2中常温放置3～5h是为了使电解液形成均一溶液，并脱除电解液搅拌过程中产生的气泡。
上述非水电解液在制备锂离子电池中的应用也在本发明的保护范围之内。本发明制备的非水电解液能够有效解决高镍三元锂离子电池快充、循环性能、安全性能难以平衡兼顾的综合问题，可以在保持电导率8.5mS/cm以上的基础上，将快充倍率性能提高到1537mAh(0.2C)；1470mAh(1C)；1409mAh(2C)；1274mAh(1C)左右，同时循环500次(圈)后的容量保持率仍可在92％以上，具有优异的电池快充性能和循环性能，进一步可以很好地提升锂离子电池的安全性能。
本发明还保护一种锂离子电池，所述锂离子电池的正极材料为高镍三元正极材料，电解液为所述非水电解液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的非水电解液的有机溶剂中包含烷取代环状碳酸酯和含氟醚类稀释剂，硅烷取代环状碳酸酯具有提高电导和阻燃的双重作用，含氟醚类溶剂不但具有良好的阻燃效果还能起到稀释剂的作用，有效降低高浓度电解液的粘度、提高离子电导率，同时结合添加剂的良好成膜性，可有效降低电池SEI膜的阻抗，在不影响循环性能的前提下进一步提高了电解液的安全性。
(2)本发明的非水电解液的添加剂具有负极成膜作用，可以在高镍材料表面形成阻抗较低的CEI膜和SEI膜，导锂性能好，阻抗低，且与负极相容性较好，具有较好的阻燃性和电化学性能，可以结合有机溶剂显著增强电解液的循环性能和快充倍率性能。
(3)本发明的非水电解液制备的锂离子电池的可以在保持电导率8.5mS/cm以上的基础上，将快充倍率性能提高到1537mAh(0.2C)；1470mAh(1C)；1409mAh(2C)；1274mAh(1C)左右，同时循环500次(圈)后的容量保持率仍可在92％以上，具有优异的电池快充性能和循环性能，自熄时间均在2s/g以下，进一步可以很好地提升锂离子电池的安全性能，可广泛应用于锂离子电池中。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
实施例1
一种非水电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，
有机溶剂中以质量百分比计包括：20％碳酸二乙酯DEC、20％碳酸甲乙酯EMC、20％碳酸乙烯酯EC、10％三甲基硅基取代碳酸丙烯酯TMSPC和30％四氟乙基-四氟丙基醚HFE；
锂盐为2mol/L的六氟磷酸锂；
以电解液总质量为100％计，添加剂包括1.0％二氟磷酸锂LiPO2F2、1.0％硫酸乙烯酯DTD、3.0％磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯TFEP。
非水电解液的制备步骤如下：
S1.原料除水：在无水无氧手套箱中，用4A(5A)分水筛对溶剂、稀释剂、添加剂进行除水处理，处理时间为20～30h，得到水份含量低于10ppm的溶剂、稀释剂及添加剂；
S2.非水电解液制备：在无水无氧手套箱中，将溶剂、稀释剂及添加剂按重量份数混合冷却，得到冷却产物，向冷却产物内缓慢加入锂盐，充分搅拌，搅拌时间2～4h，搅拌完成后，常温常压下放置3～5h，即得到高安全快充型电解液。
电池组装及测试：
将上述电解液注入到经过干燥的2000mAh的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨软包电芯，电池经45℃搁置、高温夹具化成和二次封口后进行常规分容。
然后对实施例1电池做快充倍率性能和常温循环性能测试，结果参见表1。
实施例2
一种非水电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，
有机溶剂中以质量百分比计包括：25％碳酸二乙酯DEC、25％碳酸甲乙酯EMC、20％碳酸乙烯酯EC、10％三甲基硅基取代碳酸丁烯酯TMSBC和20％四氟乙基-四氟丙基醚HFE；
锂盐为2mol/L的六氟磷酸锂；
以电解液总质量为100％计，添加剂包括1.0％二氟磷酸锂LiPO2F2、1.0％硫酸乙烯酯DTD、3.0％磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯TFEP。
非水电解液的制备步骤如实施例1。
电池组装及测试：
将上述电解液注入到经过干燥的2000mAh的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨软包电芯，电池经45℃搁置、高温夹具化成和二次封口后进行常规分容。
然后对电池做快充倍率性能和常温循环性能测试，结果参见表1。
实施例3
一种非水电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，
有机溶剂中以质量百分比计包括：25％碳酸二乙酯DEC、25％碳酸甲乙酯EMC、20％碳酸乙烯酯EC、10％三甲基硅基取代碳酸丙烯酯TMSPC和20％四氟乙基-四氟丙基醚HFE；
锂盐为2mol/L的六氟磷酸锂；
以电解液总质量为100％计，添加剂包括1.0％二氟磷酸锂LiPO2F2、1.0％硫酸乙烯酯DTD、3.0％磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯TFEP。
非水电解液的制备步骤如实施例1。
电池组装及测试：
将上述电解液注入到经过干燥的2000mAh的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨软包电芯，电池经45℃搁置、高温夹具化成和二次封口后进行常规分容。
然后对电池做快充倍率性能和常温循环性能测试，结果参见表1。
实施例4
一种非水电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，
有机溶剂中以质量百分比计包括：20％碳酸二乙酯DEC、20％碳酸甲乙酯EMC、20％碳酸乙烯酯EC、10％三甲基硅基取代碳酸丙烯酯TMSPC和30％四氟乙基-四氟丙基醚HFE；
锂盐为2mol/L的六氟磷酸锂；
以电解液总质量为100％计，添加剂包括0.5％二氟磷酸锂LiPO2F2、1.0％硫酸乙烯酯DTD、3.0％磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯TFEP。
非水电解液的制备步骤如实施例1。
电池组装及测试：
将上述电解液注入到经过干燥的2000mAh的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨软包电芯，电池经45℃搁置、高温夹具化成和二次封口后进行常规分容。
然后对电池做快充倍率性能和常温循环性能测试，结果参见表1。
实施例5
一种非水电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，
有机溶剂中以质量百分比计包括：20％碳酸二乙酯DEC、20％碳酸甲乙酯EMC、20％碳酸乙烯酯EC、10％三甲基硅基取代碳酸丙烯酯TMSPC和30％四氟乙基-四氟丙基醚HFE；
锂盐为2mol/L的六氟磷酸锂；
以电解液总质量为100％计，添加剂包括1.0％二氟磷酸锂LiPO2F2、1.5％PCS、3.0％磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯TFEP。
非水电解液的制备步骤如实施例1。
电池组装及测试：
将上述电解液注入到经过干燥的2000mAh的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨软包电芯，电池经45℃搁置、高温夹具化成和二次封口后进行常规分容。
然后对电池做快充倍率性能和常温循环性能测试，结果参见表1。
实施例6
一种非水电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，
有机溶剂中以质量百分比计包括：20％碳酸二乙酯DEC、20％碳酸甲乙酯EMC、20％碳酸乙烯酯EC、10％三甲基硅基取代碳酸丙烯酯TMSPC和30％四氟乙基-四氟丙基醚HFE；
锂盐为2mol/L的六氟磷酸锂；
以电解液总质量为100％计，添加剂包括1.0％二氟磷酸锂LiPO2F2、1.0％硫酸乙烯酯DTD、5.0％磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯TFEP。
非水电解液的制备步骤如实施例1。
电池组装及测试：
将上述电解液注入到经过干燥的2000mAh的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨软包电芯，电池经45℃搁置、高温夹具化成和二次封口后进行常规分容。
然后对电池做快充倍率性能和常温循环性能测试，结果参见表1。
实施例7
一种非水电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，
有机溶剂中以质量百分比计包括：20％碳酸二乙酯DEC、20％碳酸甲乙酯EMC、20％碳酸乙烯酯EC、10％三甲基硅基取代碳酸丙烯酯TMSPC和30％四氟乙基-四氟丙基醚HFE；
锂盐为2mol/L的六氟磷酸锂；
以电解液总质量为100％计，添加剂包括1.0％二氟磷酸锂LiPO2F2、1.0％BCS、3.0％磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯TFEP。
非水电解液的制备步骤如实施例1。
电池组装及测试：
将上述电解液注入到经过干燥的2000mAh的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨软包电芯，电池经45℃搁置、高温夹具化成和二次封口后进行常规分容。
然后对电池做快充倍率性能和常温循环性能测试，结果参见表1。
对比例1
一种电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，
有机溶剂包括碳酸乙烯酯EC、碳酸二乙酯DEC、碳酸甲乙酯EMC，质量比为3:4:3；锂盐为1mol/L的六氟磷酸锂；以电解液总质量计，添加剂包括1.0％碳酸亚乙烯酯VC；2％1,3-丙磺酸内酯1,3-PS。
电池组装及测试：
将上述电解液注入到经过干燥的2000mAh的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨软包电芯，电池经45℃搁置、高温夹具化成和二次封口后进行常规分容。
然后对电池做快充倍率性能和常温循环性能测试，结果参见表1。
对比例2
一种电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，
有机溶剂中以质量百分比计包括：10％三甲基硅基取代碳酸丙烯酯TMSPC、碳酸乙烯酯EC、碳酸二乙酯DEC、碳酸甲乙酯EMC，其中碳酸乙烯酯EC、碳酸二乙酯DEC、碳酸甲乙酯EMC质量比为3:4:3；锂盐为1mol/L的六氟磷酸锂；以电解液总质量计，添加剂包括1.0％碳酸亚乙烯酯VC；2％1,3-丙磺酸内酯1,3-PS。
电池组装及测试：
将上述电解液注入到经过干燥的2000mAh的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨软包电芯，电池经45℃搁置、高温夹具化成和二次封口后进行常规分容。
然后对电池做快充倍率性能和常温循环性能测试，结果参见表1。
对比例3
一种电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，以电解液总质量为计，有机溶剂为20％四氟乙基-四氟丙基醚；锂盐为1mol/L的六氟磷酸锂；添加剂包括1.0％碳酸亚乙烯酯VC；2％1,3-丙磺酸内酯1,3-PS。
电池组装及测试：
将上述电解液注入到经过干燥的2000mAh的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨软包电芯，电池经45℃搁置、高温夹具化成和二次封口后进行常规分容。
然后对电池做快充倍率性能和常温循环性能测试，结果参见表1。
对比例4
一种电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，有机溶剂包括碳酸乙烯酯EC、碳酸二乙酯DEC、碳酸甲乙酯EMC，质量比为3:4:3；锂盐为1mol/L的六氟磷酸锂；以电解液总质量计，添加剂为1.0％二氟磷酸锂LiPO2F2。
电池组装及测试：
将上述电解液注入到经过干燥的2000mAh的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨软包电芯，电池经45℃搁置、高温夹具化成和二次封口后进行常规分容。
然后对电池做快充倍率性能和常温循环性能测试，结果参见表1。
对比例5
一种电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，有机溶剂包括碳酸乙烯酯EC、碳酸二乙酯DEC、碳酸甲乙酯EMC，质量比为3:4:3；锂盐为1mol/L的六氟磷酸锂；以电解液总质量计，添加剂为1.0％二氟磷酸锂LiPO2F2和1.0％硫酸乙烯酯(DTD)。
电池组装及测试：
将上述电解液注入到经过干燥的2000mAh的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨软包电芯，电池经45℃搁置、高温夹具化成和二次封口后进行常规分容。
然后对电池做快充倍率性能和常温循环性能测试，结果参见表1。
结果检测
本发明的电解液性能测试具体方法如下：
(1)电导率测试
将下面实施例和比较例中按照上述加工方法所制备的电解液加入到雷磁DDSJ-308A电导率仪，状态为常温常压，检测结果如表1所示。
(2)阻燃性测试
将质量为M0、直径为0.4cm的玻璃棉球浸泡在待测电解液中，待充分浸湿后称出其质量为M1；将该玻璃棉球放置于“O”铁丝圈中，用点火装置点燃，记录从点火装置移开到火焰熄灭的时间T。通过单位质量电解液的自熄时间T1作为衡量电解液阻燃性能的标准，T1＝T/(M1-M0)，测量三次取平均值(如表1所示)。
(3)快充倍率性能测试
将上述电解液注入到经过干燥的2000mAh的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨或LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/石墨软包电芯，电池经45℃搁置、高温夹具化成和二次封口后进行常规分容，充放电截止电压为2.75～4.2V，在25℃下，分别以0.2C、1C、2C、5C恒流恒压充电，以0.2C恒流放电，记录其放电容量。
(4)常温循环性能测试
将上述电解液注入到经过干燥的2000mAh的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨或LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/石墨软包电芯，电池经45℃搁置、高温夹具化成和二次封口后进行常规分容，充放电截止电压为2.75～4.2V，并在25℃下以1C/1C充放电循环500圈，记录其首圈放电容量并计算其第500圈的容量保持率。
表1
由表1结果可知，硅烷取代碳酸酯的加入提高了电解液的阻燃性和快充倍率性能，氟代醚稀释剂的加入提高了高浓度电解液的电导率，LiPO2F2的加入提高了电解液的循环性能，LiPO2F2与环硫酸酯共同加入对电解液循环性能提高有协同作用，而阻燃剂磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯(TFEP)在提高阻燃性能的同时，并不会对电解液的电化学性能有较大负面影响。在实施例电解液体系中，硅烷取代碳酸酯中的硅元素具有阻燃作用，并且在负极表面形成低阻抗的SEI膜，有利于提高阻燃性和倍率性能；氟代醚稀释剂降低了高浓度电解液的粘度，提高了电导率，有利于Li+的快速传递，提高倍率性能，同时氟元素的存在不会使醚类化合物降低电解液的阻燃性；LiPO2F2、环硫酸酯的协同作用有效降低界面阻抗，减小电池高倍率充电下的电池极化，提高电池倍率和快充循环性能；此外，LiPO2F2、环硫酸酯协同作用所形成的CEI、SEI膜与阻燃剂磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯(TFEP)具有良好的相容剂，有效降低了阻燃剂的加入对负极的影响。因此，本实施例中所制备的电解液应用于高镍三元锂离子电池中具有良好的快充倍率性能、循环性能、安全性能。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种非水电解液，其特征在于，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，所述有机溶剂包括链状碳酸酯、环状碳酸酯、硅烷取代环状碳酸酯和含氟醚类稀释剂；所述添加剂包括二氟磷酸锂、环硫酸酯、磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯。
2.如权利要求1所述非水电解液，其特征在于，所述硅烷取代环状碳酸酯为三甲基硅基取代碳酸丙烯酯、三甲基硅基取代氟代碳酸丙烯酯、三甲基硅基取代碳酸丁烯酯、三甲基硅基取代氟代碳酸丁烯酯中的一种或几种。
3.如权利要求1所述非水电解液，其特征在于，所述锂盐浓度为1.5～2mol/L。
4.如权利要求1所述非水电解液，其特征在于，所述有机溶剂中以质量百分比计：链状碳酸酯为30～50％，环状碳酸酯为15～30％，硅烷取代环状碳酸酯为5～10％，含氟醚类稀释剂为20％～30％。
5.如权利要求4所述非水电解液，其特征在于，所述有机溶剂中以质量百分比计：链状碳酸酯40～50％，环状碳酸酯为20％，硅烷取代环状碳酸酯为10％，含氟醚类稀释剂为20～30％。
6.如权利要求1所述非水电解液，其特征在于，以电解液总质量为100％计，所述添加剂中二氟磷酸锂为0.5～2.0％，环硫酸酯为0.5～2.0％，磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯为0.5～5.0％。
7.如权利要求6所述非水电解液，其特征在于，以电解液总质量为100％计，所述添加剂中二氟磷酸锂为1.0％，环硫酸酯为1.0％，磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯为3.0％。
8.权利要求1～7任意一项所述非水电解液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.原料除水：将有机溶剂和添加剂的水分含量降低至10ppm以下；
S2.非水电解液制备：将有机溶剂和添加剂混合冷却，加入锂盐，充分搅拌，常温常压下放置3～5h，即得所述非水电解液。
9.权利要求1～7任意一项所述非水电解液在制备锂离子电池中的应用。
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的正极材料为高镍三元正极材料，电解液为权利要求1～7任意一项所述非水电解液。
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