CN114094109A - 锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

为克服现有高电压锂离子电池存在循环性能不足的问题，本发明提供了一种锂离子电池，包括含正极材料层的正极、负极和非水电解液，所述正极材料层包括正极活性材料，所述正极活性材料包括LixNiyCozM1‑y‑zO2，M选自Mn、Al中的至少一种元素，且所述正极活性材料掺杂或包覆有E元素，所述E元素选自Ba、Zn、Ti、Mg、Zr、W、Y、Si、Sn、B、Co、P中的一种或多种，所述正极活性材料相对金属锂的电位范围≥4.25V；所述非水电解液包括溶剂、电解质盐和添加剂，所述添加剂包括结构式1所示的化合物：

Description

锂离子电池
技术领域
本发明属于储能电池器件技术领域，具体涉及一种锂离子电池。
背景技术
自1991年锂离子电池(LIBs)的首次商业化以来，锂离子电池迅速占据主流市场，成为社会生活的一部分，极大地影响着我们的生活。随着锂离子电池技术的发展以及对高能量密度的追求催生了一种重要的锂离子电池正极活性材料——层状锂镍基氧化物材料，层状锂镍基氧化物材料具有能量密度高和低温性能好等优点，是目前应用非常广泛的一类正极材料。目前针对层状锂镍基氧化物材料容量的进一步提升可以通过提升工作电压实现（4.25 V vs Li+/Li以上），然而工作电压的提升通常会导致层状氧化物材料结构的破坏，引起金属离子的溶出，导致电池循环寿命的不断衰减和气胀等问题，影响高电压电池的安全性能。
同时，提高工作电压会导致电解液在高电压下的氧化分解，引起电池循环等性能不断劣化，限制了高电压锂离子电池的发展。提高锂离子电池电解液对高电压工作条件的适应性，最简单有效的方法是开发出一款耐高电压的添加剂，其可以在正极材料表面形成一种在高电压下稳定、致密的界面膜，有效抑制电解液的氧化分解，从而提高锂离子电池的安全性能和高电压下的循环性能等。另外，通过在正极材料设置包覆或掺杂元素，能够有效钝化层状锂镍基氧化物材料的结构，抑制电解液在正极材料表面的氧化分解，降低活性材料表面的残碱量，改善结构破坏和产气等问题。但是，目前已报道的高电压电解液添加剂不能实现与正极材料包覆和/或掺杂元素界面良好的匹配性，导致形成的界面膜增加了电极界面阻抗，因此，开发出与正极材料高匹配性、低阻抗的电解液添加剂对于高电压锂离子电池的发展至关重要。
发明内容
针对现有高电压锂离子电池存在循环性能不足的问题，本发明提供了一种锂离子电池。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
本发明提供了一种锂离子电池，包括含正极材料层的正极、负极和非水电解液，所述正极材料层包括正极活性材料，所述正极活性材料包括LixNiyCozM1-y-zO2，其中，0.9≤x≤1.2，0.5≤y≤1，0≤z≤0.5，0≤1-y-z≤0.5， M选自Mn、Al中的至少一种元素，且所述正极活性材料掺杂或包覆有E元素，所述E元素选自Ba、Zn、Ti、Mg、Zr、W、Y、Si、Sn、B、Co、P中的一种或多种，所述正极活性材料相对金属锂的电位范围≥4.25V；
所述非水电解液包括溶剂、电解质盐和添加剂，所述添加剂包括结构式1所示的化合物：
Figure 240490DEST_PATH_IMAGE001
结构式1
其中，n为0或1，A选自C或O，X选自
Figure 626472DEST_PATH_IMAGE002
或
Figure 671789DEST_PATH_IMAGE003
，R1、R2各自独立选自H、
Figure 270260DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 553474DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 641516DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 111811DEST_PATH_IMAGE007
或
Figure 576291DEST_PATH_IMAGE008
，R1和R2不同时选自H，且X、R1和R2中至少含有一个硫原子；
所述锂离子电池满足以下条件：
0.1≤(H/T)×M/1000≤10；
且80≤H≤150，0.005≤T≤0.8，0.05≤M≤3；
其中，H为正极材料层的厚度，单位为μm；
T为正极材料层中E元素的质量百分含量，单位为%；
M为非水电解液中结构式1所示的化合物的质量百分含量，单位为%。
可选的，所述正极活性材料相对金属锂的电位范围为4.25V~4.6V。
可选的，所述锂离子电池满足以下条件：
0.5≤(H/T)×M/1000≤6。
可选的，所述正极材料层的厚度H为90~120μm。
可选的，所述正极材料层中E元素的质量百分含量T为0.01%~0.2%。
可选的，所述非水电解液中结构式1所示的化合物的质量百分含量M为0.1%~1%。
可选的，所述结构式1所示的化合物选自以下化合物1~22中的一种或多种：
Figure 448432DEST_PATH_IMAGE009
Figure 707375DEST_PATH_IMAGE010
Figure 664966DEST_PATH_IMAGE011
Figure 667557DEST_PATH_IMAGE012
Figure 394205DEST_PATH_IMAGE013
Figure 89629DEST_PATH_IMAGE014
Figure 534516DEST_PATH_IMAGE015
Figure 809640DEST_PATH_IMAGE016
Figure 921952DEST_PATH_IMAGE017
Figure 522698DEST_PATH_IMAGE018
Figure 454882DEST_PATH_IMAGE019
Figure 799276DEST_PATH_IMAGE020
Figure 297253DEST_PATH_IMAGE021
。
可选的，所述电解质盐选自LiPF6、LiBOB、LiDFOB、LiDFOP、LiPO2F2、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiC(SO2CF3)3、LiN(SO2F)2、LiClO4、LiAlCl4、LiCF3SO3、Li2B10Cl10、低级脂肪族羧酸锂盐中的至少一种。
可选的，所述非水电解液中还包括辅助添加剂，所述辅助添加剂包括环状硫酸酯类化合物、磺酸内酯类化合物、环状碳酸酯类化合物、磷酸酯类化合物、硼酸酯类化合物和腈类化合物中的至少一种；
优选的，以所述非水电解液的总质量为100%计，所述辅助添加剂的添加量为0.01%~30%。
可选的，所述环状硫酸酯类化合物选自硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯或甲基硫酸乙烯酯中的至少一种；
所述磺酸内酯类化合物选自甲基二磺酸亚甲酯、1,3-丙烷磺酸内酯、1,4-丁烷磺酸内酯或1,3-丙烯磺酸内酯中的至少一种；
所述环状碳酸酯类化合物选自碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯或结构式2所示化合物中的至少一种，
Figure 272162DEST_PATH_IMAGE022
结构式2
所述结构式2中，R21、R22、R23、R24、R25、R26各自独立地选自氢原子、卤素原子、C1-C5基团中的一种；
所述磷酸酯类化合物选自三(三甲基硅烷)磷酸酯、结构式3所示化合物中的至少一种：
Figure 488380DEST_PATH_IMAGE023
结构式3
所述结构式3中，R31、R32、R32各自独立的选自C1-C5的饱和烃基、不饱和烃基、卤代烃基、-Si(CmH2m+1)3，m为1～3的自然数，且R31、R32、R33中至少有一个为不饱和烃基；
所述硼酸酯类化合物选自三(三甲基硅烷)硼酸酯；
所述腈类化合物选自丁二腈、戊二腈、乙二醇双(丙腈)醚、己烷三腈、己二腈、庚二腈、辛二腈、壬二腈、癸二腈中的一种或多种。
根据本发明提供的锂离子电池，在非水电解液中添加结构式1所示的化合物作为添加剂，同时在正极活性材料中掺杂或包覆有E元素，结构式1所示的化合物在所述正极材料层表面形成的界面膜与掺杂或包覆有E元素的正极活性材料之间具有较好的结合效果，从而有效提高该界面膜的致密性和稳定性，提高锂离子电池的高温循环稳定性。基于结构式1所示的化合物、正极活性材料中E元素和界面膜之间的关系，发明人通过大量研究发现：当合理调控正极材料层的厚度H、正极材料层中E元素的质量百分含量T和非水电解液中结构式1所示的化合物的质量百分含量M处于合适范围，同时使其满足关系式0.1≤(H/T)×M/1000≤10时，能够充分发挥结构式1所示化合物与E元素的协同作用，降低电池阻抗，提高电池的高温循环性能。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种锂离子电池，包括含正极材料层的正极、负极和非水电解液，所述正极材料层包括正极活性材料，所述正极活性材料包括LixNiyCozM1-y-zO2，其中，0.9≤x≤1.2，0.5≤y≤1，0≤z≤0.5，0≤1-y-z≤0.5， M选自Mn、Al中的至少一种元素，且所述正极活性材料掺杂或包覆有E元素，所述E元素选自Ba、Zn、Ti、Mg、Zr、W、Y、Si、Sn、B、Co、P中的一种或多种，所述正极活性材料相对金属锂的电位范围≥4.25V；
所述非水电解液包括溶剂、电解质盐和添加剂，所述添加剂包括结构式1所示的化合物：
Figure 839727DEST_PATH_IMAGE024
结构式1
其中，n为0或1，A选自C或O，X选自
Figure 395473DEST_PATH_IMAGE002
或
Figure 603601DEST_PATH_IMAGE003
，R1、R2各自独立选自H、
Figure 241868DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 928064DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 603896DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 982925DEST_PATH_IMAGE007
或
Figure 111418DEST_PATH_IMAGE008
，R1和R2不同时选自H，且X、R1和R2中至少含有一个硫原子；
所述锂离子电池满足以下条件：
0.1≤(H/T)×M/1000≤10；
且80≤H≤150，0.005≤T≤0.8，0.05≤M≤3；
其中，H为正极材料层的厚度，单位为μm；
T为正极材料层中E元素的质量百分含量，单位为%；
M为非水电解液中结构式1所示的化合物的质量百分含量，单位为%。
根据本发明提供的锂离子电池，在非水电解液中添加结构式1所示的化合物作为添加剂，同时在正极活性材料中掺杂或包覆有E元素，结构式1所示的化合物在所述正极材料层表面形成的界面膜与掺杂或包覆有E元素的正极活性材料之间具有较好的结合效果，从而有效提高该界面膜的致密性和稳定性，提高锂离子电池的高温循环稳定性。基于结构式1所示的化合物、正极活性材料中E元素和界面膜之间的关系，发明人通过大量研究发现：当合理调控正极材料层的厚度H、正极材料层中E元素的质量百分含量T和非水电解液中结构式1所示的化合物的质量百分含量M处于合适范围，同时使其满足关系式0.1≤(H/T)×M/1000≤10时，能够充分发挥结构式1所示化合物与E元素的协同作用，降低电池阻抗，提高电池的高温循环性能。
在一些实施例中，当n为0时，所述结构式1所示的化合物为：
Figure 601305DEST_PATH_IMAGE025
；
其中，A选自C或O，X选自
Figure 866064DEST_PATH_IMAGE002
或
Figure 415994DEST_PATH_IMAGE003
，R1、R2各自独立选自H、
Figure 828521DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 59782DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 506944DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 899879DEST_PATH_IMAGE007
或
Figure 65281DEST_PATH_IMAGE008
，R1和R2不同时选自H，且X、R1和R2中至少含有一个硫原子。
在一些实施例中，当n为1时，所述结构式1所示的化合物为：
Figure 834654DEST_PATH_IMAGE025
或
Figure 401902DEST_PATH_IMAGE026
；
其中，A选自C或O，X选自
Figure 965738DEST_PATH_IMAGE002
或
Figure 618437DEST_PATH_IMAGE003
，R1、R2各自独立选自H、
Figure 191500DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 347675DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 347992DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 222407DEST_PATH_IMAGE007
或
Figure 599162DEST_PATH_IMAGE008
，R1和R2不同时选自H，且X、R1和R2中至少含有一个硫原子。
在优选的实施例中，所述正极活性材料相对金属锂的电位范围为4.25V~4.6V。
在优选的实施例中，所述锂离子电池满足以下条件：
0.5≤(H/T)×M/1000≤6。
在0.1≤(H/T)×M/1000≤10的基础上进一步优选0.5≤(H/T)×M/1000≤6，可综合正极材料层的厚度H、正极材料层中E元素的质量百分含量T和非水电解液中结构式1所示的化合物的质量百分含量M对于电池高温循环性能的影响，使电池具有更长的高温使用寿命和更低的阻抗。
具体的，所述正极材料层的厚度H可以选自80μm、85μm、90μm、95μm、100μm、105μm、110μm、115μm、120μm、125μm、130μm、135μm、140μm、145μm或150μm。
在优选的实施例中，所述正极材料层的厚度H为90~120μm。
正极材料层的厚度也是锂离子锂离子电池设计及制作中的关键技术参数。在相同极片大小下，正极材料层的厚度越大，其电池的能量密度增大，但内阻也会相应增大；而正极材料层的厚度降低，则电池的能量密度降低，不利于商用化应用；当所述正极材料层的厚度H处于上述范围中时，电池具有较高的能量密度和较低的阻抗。
具体的，所述正极材料层中E元素的质量百分含量T可以选自0.005%、0.01%、0.015%、0.02%、0.05%、0.08%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、0.5%、0.55%、0.6%、0.65%、0.7%、0.75%或0.8%。
在优选的实施例中，所述正极材料层中E元素的质量百分含量T为0.01%~0.2%。
当进行掺杂处理时，所述E元素嵌入于所述正极活性材料的晶格中，替代部分钴、镍、锰或铝的位置，形成稳定的掺杂状态，抑制金属离子的溶出；当进行包覆处理时，所述E元素通过氧化物或金属盐的形式包覆于所述正极活性材料的外表面，避免正极活性材料与非水电解液的直接接触，而且会降低正极材料表面的残碱量，改善正极活性材料在高电压工作条件下引起的结构破坏和产气等问题，提高电池在高电压下的循环和安全等性能。
具体的，所述非水电解液中结构式1所示的化合物的质量百分含量M可以选自0.05%、0.08%、0.1%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%、1.1%、1.3%、1.5%、1.8%、2%、2.1%、2.3%、2.5%、2.8%或3%。
在优选实施例中，所述非水电解液中结构式1所示的化合物的质量百分含量M为0.1%~1%。
在非水电解液中添加结构式1所示的化合物，可以在正极活性材料表面形成一种在高电压下稳定、致密的界面膜，有效抑制电解液的氧化分解，提升高电压电池的电化学性能。当结构式1所示的化合物的质量百分含量M过小时，则难以起到对于界面膜性能的提升作用；当结构式1所示的化合物的质量百分含量M过大时，则会导致非水电解液的粘度增大，影响离子传输，且容易在电池循环的过程中产生过多的副产物，从而影响非水电解液的稳定性。
在一些实施例中，所述结构式1所示的化合物选自以下化合物1~22中的一种或多种：
Figure 875423DEST_PATH_IMAGE027
Figure 46641DEST_PATH_IMAGE028
Figure 408352DEST_PATH_IMAGE029
Figure 1182DEST_PATH_IMAGE030
Figure 558981DEST_PATH_IMAGE031
Figure 166680DEST_PATH_IMAGE032
Figure 15688DEST_PATH_IMAGE033
Figure 339439DEST_PATH_IMAGE016
Figure 262396DEST_PATH_IMAGE034
Figure 40996DEST_PATH_IMAGE035
Figure 580561DEST_PATH_IMAGE020
Figure 837230DEST_PATH_IMAGE021
。
需要说明的是，以上仅是本发明优选的化合物，并不代表对于本发明的限制。
本领域技术人员在知晓结构式1的化合物的结构式的情况下，根据化学合成领域的公知常识可以知晓上述化合物的制备方法。例如：化合物7可通过以下方法制成：
将山梨醇、碳酸二甲酯、甲醇碱性物质催化剂氢氧化钾以及DMF等有机溶剂置于反应容器中，在加热条件下进行反应数小时后，加入一定量的草酸调节pH至中性，过滤、重结晶后即可得到中间产物1，接着将中间产物1、碳酸酯、二氯亚砜等在高温条件下发生酯化反应得到中间产物2，再使用高碘酸钠等氧化剂将中间产物2氧化即可得到化合物7。
在优选实施例中，所述电解质盐选自LiPF6、LiPO2F2、LiBF4、LiBOB、LiSbF6、LiAsF6、LiCF3SO3、LiDFOB、LiN(SO2CF3)2、LiC(SO2CF3)3、LiN(SO2C2F5)2、LiN(SO2F)2、LiCl、LiBr、LiI、LiClO4、LiBF4、LiB10Cl10、LiAlCl4、氯硼烷锂、具有4个以下的碳原子的低级脂族羧酸锂、四苯基硼酸锂以及亚氨基锂中的至少一种。具体的，电解质盐可以为LiBF4、LiClO4、LiAlF4、LiSbF6、LiTaF6、LiWF7等无机电解质盐；LiPF6等氟磷酸电解质盐类；LiWOF5等钨酸电解质盐类；HCO2Li、CH3CO2Li、CH2FCO2Li、CHF2CO2Li、CF3CO2Li、CF3CH2CO2Li、CF3CF2CO2Li、CF3CF2CF2CO2Li、CF3CF2CF2CF2CO2Li等羧酸电解质盐类；CH3SO3Li等磺酸电解质盐类；LiN(FCO2)2、LiN(FCO)(FSO2)、LiN(FSO2)2、LiN(FSO2)(CF3SO2)、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、环状1,2-全氟乙二磺酰亚胺锂、环状1,3-全氟丙二磺酰亚胺锂、LiN(CF3SO2)(C4F9SO2)等酰亚胺电解质盐类；LiC(FSO2)3、LiC(CF3SO2)3、LiC(C2F5SO2)3等甲基电解质盐类；二氟草酸根合硼酸锂、二(草酸根合)硼酸锂、四氟草酸根合磷酸锂、二氟二(草酸根合)磷酸锂、三(草酸根合)磷酸锂等草酸电解质盐类；以及LiPF4(CF3)2、LiPF4(C2F5)2、LiPF4(CF3SO2)2、LiPF4(C2F5SO2)2、LiBF3CF3、LiBF3C2F5、LiBF3C3F7、LiBF2(CF3)2、LiBF2(C2F5)2、LiBF2(CF3SO2)2、LiBF2(C2F5SO2)2等含氟有机电解质盐类等。
通常，电解液中的电解质盐是锂离子的传递单元，电解质盐的浓度大小直接影响锂离子的传递速度，而锂离子的传递速度会影响负极的电位变化。在电池快速充电过程中，需要尽量提高锂离子的移动速度，防止负极电位下降过快导致锂枝晶的形成，给电池带来安全隐患，同时还能防止电池的循环容量过快衰减。优选的，所述电解质盐在电解液中的总浓度可以为0.5mol/L～2 .0mol/L、0.5mol/L～0.6mol/L、0.6mol/L～0.7mol/L、0.7mol/L～0.8mol/L、0.8mol/L～0.9mol/L、0.9mol/L～1.0mol/L、1.0mol/L～1.1mol/L、1.1mol/L～1.2mol/L、1.2mol/L～1.3mol/L、1.3mol/L～1.4mol/L、1.4mol/L～1.5mol/L、1.5mol/L～1.6mol/L、1.6mol/L～1.7mol/L、1.7mol/L～1.8mol/L、1.8mol/L～1.9mol/L、或1.9mol/L～2 .0mol/L，进一步优选的可以为0.6mol/L～1.8mol/L、0.7mol/L～1.7mol/L、或0.8mol/L～1.5mol/L。
在一些实施例中，所述非水电解液中还包括辅助添加剂，所述辅助添加剂包括环状硫酸酯类化合物、磺酸内酯类化合物、环状碳酸酯类化合物、磷酸酯类化合物、硼酸酯类化合物和腈类化合物中的至少一种；
在优选的实施例中，所述环状硫酸酯类化合物选自硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯或甲基硫酸乙烯酯中的至少一种；
所述磺酸内酯类化合物选自甲基二磺酸亚甲酯、1,3-丙烷磺酸内酯、1,4-丁烷磺酸内酯或1,3-丙烯磺酸内酯中的至少一种；
所述环状碳酸酯类化合物选自碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯或结构式2所示化合物中的至少一种，
Figure 145852DEST_PATH_IMAGE022
结构式2
所述结构式2中，R21、R22、R23、R24、R25、R26各自独立地选自氢原子、卤素原子、C1-C5基团中的一种；
所述磷酸酯类化合物选自三(三甲基硅烷)磷酸酯、结构式3所示化合物中的至少一种：
Figure 95353DEST_PATH_IMAGE023
结构式3
所述结构式3中，R31、R32、R32各自独立的选自C1-C5的饱和烃基、不饱和烃基、卤代烃基、-Si(CmH2m+1)3，m为1～3的自然数，且R31、R32、R33中至少有一个为不饱和烃基。
在优选的实施例中，所述不饱和磷酸酯类化合物可为三(三甲基硅烷)磷酸酯、磷酸三炔丙酯、二炔丙基甲基磷酸酯、二炔丙基乙基磷酸酯、二炔丙基丙基磷酸酯、二炔丙基三氟甲基磷酸酯、二炔丙基-2,2,2-三氟乙基磷酸酯、二炔丙基-3,3,3-三氟丙基磷酸酯、二炔丙基六氟异丙基磷酸酯、磷酸三烯丙酯、二烯丙基甲基磷酸酯、二烯丙基乙基磷酸酯、二烯丙基丙基磷酸酯、二烯丙基三氟甲基磷酸酯、二烯丙基-2,2,2-三氟乙基磷酸酯、二烯丙基-3,3,3-三氟丙基磷酸酯、二烯丙基六氟异丙基磷酸酯中的至少一种。
所述硼酸酯类化合物选自三(三甲基硅烷)硼酸酯；
所述腈类化合物选自丁二腈、戊二腈、乙二醇双(丙腈)醚、己烷三腈、己二腈、庚二腈、辛二腈、壬二腈、癸二腈中的一种或多种。
在另一些实施例中，所述辅助添加剂还可包括其它能改善电池性能的添加剂：例如，提升电池安全性能的添加剂，具体如氟代磷酸酯、环磷腈等阻燃添加剂，或叔戊基苯、叔丁基苯等防过充添加剂。
在一些实施例中，以所述非水电解液的总质量为100%计，所述辅助添加剂的添加量为0.01%~30%。
需要说明的是，除非特殊说明，一般情况下，所述辅助添加剂中任意一种可选物质在非水电解液中的添加量为10%以下，优选的，添加量为0.1-5％，更优选的，添加量为0.1%~2%。具体的，所述辅助添加剂中任意一种可选物质的添加量可以为0.05%、0.08%、0.1%、0.5%、0.8%、1%、1.2%、1.5%、1.8%、2%、2.2%、2.5%、2.8%、3%、3.2%、3.5%、3.8%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、7.8%、8%、8.5%、9%、9.5%、10%。
在一些实施例中，当辅助添加剂选自氟代碳酸乙烯酯时，以所述非水电解液的总质量为100%计，所述氟代碳酸乙烯酯的添加量为0.05%~30%。
在一些实施例中，所述溶剂包括醚类溶剂、腈类溶剂、碳酸酯类溶剂和羧酸酯类溶剂中的一种或多种。
在一些实施例中，醚类溶剂包括环状醚或链状醚，优选为碳原子数3~10的链状醚及碳原子数3~6的环状醚，环状醚具体可以但不限于是 1,3-二氧戊烷（DOL）、1,4-二氧惡烷（DX）、冠醚、四氢呋喃（THF）、2-甲基四氢呋喃（2-CH3-THF），2-三氟甲基四氢呋喃（2-CF3-THF）中的一种或多种；所述链状醚具体可以但不限于是二甲氧基甲烷、二乙氧基甲烷、乙氧基甲氧基甲烷、乙二醇二正丙基醚、乙二醇二正丁基醚、二乙二醇二甲基醚。由于链状醚与锂离子的溶剂化能力高、可提高离子解离性，因此特别优选粘性低、可赋予高离子电导率的二甲氧基甲烷、二乙氧基甲烷、乙氧基甲氧基甲烷。醚类化合物可以单独使用一种，也可以以任意的组合及比率组合使用两种以上。醚类化合物的添加量没有特殊限制，在不显著破坏本发明高压实锂离子电池效果的范围内是任意的，在非水溶剂体积比为100%中通常体积比为1%以上、优选体积比为2%以上、更优选体积比为3%以上，另外，通常体积比为30%以下、优选体积比为25%以下、更优选体积比为20%以下。在将两种以上醚类化合物组合使用的情况下，使醚类化合物的总量满足上述范围即可。醚类化合物的添加量在上述的优选范围内时，易于确保由链状醚的锂离子离解度的提高和粘度降低所带来的离子电导率的改善效果。另外，负极活性材料为碳素材料的情况下，可抑制因链状醚与锂离子共同发生共嵌入的现象，因此能够使输入输出特性、充放电速率特性达到适当的范围。
在一些实施例中，腈类溶剂具体可以但不限于是乙腈、戊二腈、丙二腈中的一种或多种。
在一些实施例中，碳酸酯类溶剂包括环状碳酸酯或链状碳酸酯，环状碳酸酯具体可以但不限于是碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、γ-丁内酯（GBL）、碳酸亚丁酯（BC）中的一种或多种；链状碳酸酯具体可以但不限于是碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯（EMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸二丙酯（DPC）中的一种或多种。环状碳酸酯的含量没有特殊限制，在不显著破坏本发明锂离子电池效果的范围内是任意的，但在单独使用一种的情况下其含量的下限相对于非水电解液的溶剂总量来说，通常体积比为3%以上、优选体积比为5%以上。通过设定该范围，可避免由于非水电解液的介电常数降低而导致电导率降低，易于使非水电解质电池的大电流放电特性、相对于负极的稳定性、循环特性达到良好的范围。另外，上限通常体积比为90%以下、优选体积比为85%以下、更优选体积比为80%以下。通过设定该范围，可提高非水电解液的氧化/还原耐性，从而有助于提高高温保存时的稳定性。链状碳酸酯的含量没有特殊限定，相对于非水电解液的溶剂总量，通常为体积比为15%以上、优选体积比为20%以上、更优选体积比为25%以上。另外，通常体积比为90%以下、优选体积比为85%以下、更优选体积比为80%以下。通过使链状碳酸酯的含量在上述范围，容易使非水电解液的粘度达到适当范围，抑制离子电导率的降低，进而有助于使非水电解质电池的输出特性达到良好的范围。在组合使用两种以上链状碳酸酯的情况下，使链状碳酸酯的总量满足上述范围即可。
在一些实施例中，还可优选使用具有氟原子的链状碳酸酯类(以下简称为“氟化链状碳酸酯”)。氟化链状碳酸酯所具有的氟原子的个数只要为1以上则没有特殊限制，但通常为6以下、优选4以下。氟化链状碳酸酯具有多个氟原子的情况下，这些氟原子相互可以键合于同一个碳上，也可以键合于不同的碳上。作为氟化链状碳酸酯，可列举，氟化碳酸二甲酯衍生物、氟化碳酸甲乙酯衍生物、氟化碳酸二乙酯衍生物等。
羧酸酯类溶剂包括环状羧酸酯和/或链状碳酸酯。作为环状羧酸酯的例子，可以列举如：γ-丁内酯、 γ-戊内酯、 δ-戊内酯中的一种或多种。作为链状碳酸酯的例子，可以列举如：乙酸甲酯（MA）、乙酸乙酯（EA）、乙酸丙酯（EP）、乙酸丁酯、丙酸丙酯（PP）、丙酸丁酯中的一种或多种。
在一些实施例中，砜类溶剂包括环状砜和链状砜，优选地，在为环状砜的情况下，通常为碳原子数3~6、优选碳原子数3~5，在为链状砜的情况下，通常为碳原子数2~6、优选碳原子数2~5的化合物。砜类溶剂的添加量没有特殊限制，在不显著破坏本发明锂离子电池效果的范围内是任意的，相对于非水电解液的溶剂总量，通常体积比为0.3%以上、优选体积比为0.5%以上、更优选体积比为1%以上，另外，通常体积比为40%以下、优选体积比为35%以下、更优选体积比为30%以下。在组合使用两种以上砜类溶剂的情况下，使砜类溶剂的总量满足上述范围即可。砜类溶剂的添加量在上述范围内时，倾向于获得高温保存稳定性优异的电解液。
在优选的实施例中，所述溶剂为环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物。
在一些实施例中，所述正极还包括正极集流体，所述正极材料层覆盖于所述正极集流体的表面。本申请正极中除正极集流体之外的部分均称之为正极材料层。
所述正极集流体选自可传导电子的金属材料，优选的，所述正极集流体包括Al、Ni、锡、铜、不锈钢的一种或多种，在更优选的实施例中，所述正极集流体选自铝箔。
在一些实施例中，所述正极材料层还包括有正极粘结剂和正极导电剂，所述正极活性材料、所述正极粘结剂和所述正极导电剂共混得到所述正极材料层。
在一些实施例中，所述正极粘结剂包括聚偏氟乙烯、偏氟乙烯的共聚物、聚四氟乙烯、偏氟 乙烯-六氟丙烯的共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚的共聚物、乙烯-四氟乙烯的共聚物、偏氟乙烯-四氟乙烯的共聚物、偏氟乙烯-三氟乙烯的共聚物、偏氟乙烯-三氯乙烯的共聚物、偏氟乙烯-氟代乙烯的共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯的共聚物、热塑性聚酰亚胺、聚乙烯及聚丙烯等热塑性树脂；丙烯酸类树脂；以及苯乙烯丁二烯橡胶中的一种或多种。
在一些实施例中，所述正极导电剂包括金属导电剂、碳系材料、金属氧化物系导电剂、复合导电剂中的一种或多种。具体的，金属导电剂可以为铜粉、镍粉、银粉等金属；碳系材料可为导电石墨、导电炭黑、导电碳纤维或石墨烯等碳系材料；金属氧化物系导电剂可为氧化锡、氧化铁、氧化锌等；复合导电剂可以为复合粉、复合纤维等。更具体的，导电炭黑可以为乙炔黑、350G、科琴黑、碳纤维(VGCF)、碳纳米管（CNTs）中的一种或几种。
在一些实施例中，所述负极包括负极材料层，所述负极材料层包括负极活性材料，所述负极活性材料包括硅基负极、碳基负极和锡基负极中的一种或多种。
在优选的实施例中，所述碳基负极可包括石墨、硬碳、软碳、石墨烯、中间相碳微球等。所述石墨包括但不限于天然石墨、人造石墨、非晶碳、碳包覆石墨、石墨包覆石墨、树脂包覆石墨中的一种或几种。所述天然石墨可以为鳞状石墨、鳞片状石墨、土壤石墨和/或以这些石墨为原料并对其实施球形化、致密化等处理而得到的石墨粒子等。所述人造石墨可以为对煤焦油沥青、煤炭类重质原油、常压渣油、石油类重质原油、芳香族烃、含氮环状化合物、含硫环状化合物、聚苯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩丁醛、天然高分子、聚苯硫醚、聚苯醚、糠醇树脂、酚醛树脂、酰亚胺树脂等有机物在高温下通过石墨化得到。所述非晶碳可以为使用焦油、沥青等易石墨化性碳前躯体作为原料，在不会发生石墨化的温度范围（400~2200℃的范围）进行1次以上热处理而成的非晶碳粒子、使用树脂等难石墨化性碳前驱体作为原料进行热处理而成的非晶碳粒子。所述碳包覆石墨可以为将天然石墨和/或人造石墨与作为焦油、沥青、树脂等有机化合物的碳前体混合，在400~2300℃的范围内进行1次以上热处理。以得到的天然石墨和/或人造石墨作为核石墨，利用非晶碳对其进行包覆而得到碳石墨复合物。碳石墨复合物可以是核石墨的整个或部分表面包覆有非晶碳的形态，也可以是以上述碳前体起源的碳作为粘结剂使多个初级粒子复合而成的形态。另外，还可以通过使苯、甲苯、甲烷、丙烷、芳香族类的挥发成分等烃类气体与天然石墨和/或人造石墨在高温下反应，使碳沉积于石墨表面，得到碳石墨复合物。所述石墨包覆石墨可以为天然石墨和/或人造石墨与焦油、沥青、树脂等易石墨化的有机化合物的碳前体混合，在2400~3200℃左右的范围进行1次以上热处理。以所得天然石墨和/或人造石墨作为核石墨，并利用石墨化物包覆该核石墨的整个或部分表面，从而可得到石墨包覆石墨。所述树脂包覆石墨可以为将天然石墨和/或人造石墨与树脂等混合，并在低于400℃的温度下进行干燥，将由此得到的天然石墨和/或人造石墨作为核石墨，利用树脂等包覆该核石墨。上述焦油、沥青树脂等有机化合物，可列举，选自煤炭类重质原油、直流类重质原油、分解类石油重质原油、芳香族烃、N环化合物、S环化合物、聚苯、有机合成高分子、天然高分子、热塑性树脂及热固性树脂中的可碳化的有机化合物等。
在优选的实施例中，所述硅基负极可包括硅材料、硅的氧化物、硅碳复合材料以及硅合金材料等。所述硅基材料的添加量大于0小于30％。优选地，所述硅基材料的添加量的上限值为10％、15％、20％或25％；所述硅基材料的添加量的下限值为5％、10％或15％。所述硅材料为硅纳米颗粒、硅纳米线、硅纳米管、硅薄膜、3D多孔硅、中空多孔硅中的一种或几种。
在优选的实施例中，所述锡基负极可包括锡、锡碳、锡氧、锡基合金、锡金属化合物；所述锡基合金指锡与Cu、Ag、Co、Zn、Sb、Bi以及In中的一种或几种组成的合金。
在一些实施例中，所述负极还包括负极集流体，所述负极材料层覆盖于所述负极集流体的表面。本申请负极中除负极集流体之外的部分均称之为负极材料层。
所述负极集流体选自可传导电子的金属材料，优选的，所述负极集流体包括Al、Ni、锡、铜、不锈钢的一种或多种，在更优选的实施例中，所述负极集流体选自铝箔。
在一些实施例中，所述负极材料层还包括有负极粘结剂和负极导电剂，所述负极活性材料、所述负极粘结剂和所述负极导电剂共混得到所述负极材料层。所述负极粘结剂包括聚偏氟乙烯、偏氟乙烯的共聚物、聚四氟乙烯、偏氟 乙烯-六氟丙烯的共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚的共聚物、乙烯-四氟乙烯的共聚物、偏氟乙烯-四氟乙烯的共聚物、偏氟乙烯-三氟乙烯的共聚物、偏氟乙烯-三氯乙烯的共聚物、偏氟乙烯-氟代乙烯的共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯的共聚物、热塑性聚酰亚胺、聚乙烯及聚丙烯等热塑性树脂；丙烯酸类树脂；羟甲基纤维素钠；以及苯乙烯丁二烯橡胶中的一种或多种。
所述负极导电剂包括导电炭黑、导电碳球、导电石墨、导电碳纤维、碳纳米管、石墨烯或还原氧化石墨烯中的一种或多种。
在一些实施例中，所述电池中还包括有隔膜，所述隔膜位于所述正极和所述负极之间。
所述隔膜可为现有常规隔膜，可以是聚合物隔膜、无纺布等，包括但不限于单层PP（聚丙烯）、单层 PE（聚乙烯）、双层 PP/PE、双层 PP/PP 和三层 PP/PE/PP 等隔膜。
以下通过实施例对本发明进行进一步的说明。
以下实施例中所采用的结构式1所示的化合物如下表1：
表1
Figure 653374DEST_PATH_IMAGE036
表2实施例和对比例各参数设计
Figure 713734DEST_PATH_IMAGE038
Figure 673599DEST_PATH_IMAGE040
Figure 528423DEST_PATH_IMAGE041
Figure 839319DEST_PATH_IMAGE042
Figure 437790DEST_PATH_IMAGE043
实施例1
本实施例用于说明本发明公开的电池及其制备方法，包括以下操作步骤：
1）电解液的制备：将碳酸乙烯酯（EC）和碳酸甲乙酯（EMC）按质量比为EC: EMC=3:7进行混合，然后加入六氟磷酸锂（LiPF6）至摩尔浓度为1mol/L，然后加入添加剂，电解液中各添加剂的含量如表2所示，添加剂的含量按照占电解液的总质量的百分比计。
2)正极板的制备
按93:4:3的质量比混合正极活性材料、导电碳黑Super-P和粘结剂聚偏二氟乙烯（PVDF），然后将它们分散在N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）中，得到正极浆料。将浆料均匀涂布在铝箔的两面上，经过烘干、压延和真空干燥，并用超声波焊机焊上铝制引出线后得到正极板，极板的厚度在80~150μm，正极活性材料的选择和正极材料层的厚度如表2所示。
3)负极板的制备
按94:1:2.5:2.5的质量比混合负极活性材料改性天然石墨、导电碳黑Super-P、粘结剂丁苯橡胶（SBR）和羧甲基纤维素（CMC），然后将它们分散在去离子水中，得到负极浆料。将浆料涂布在铜箔的两面上，经过烘干、辊压，并用超声波焊机焊上镍制引出线后得到负极板。
4)电芯的制备
在正极板和负极板之间放置厚度为20μm的聚乙烯微孔膜作为隔膜，然后将正极板、负极板和隔膜组成的三明治结构进行卷绕，再将卷绕体压扁后放入铝塑膜中，将正负极的引出线分别引出后，热压封口铝塑膜，得到待注液的电芯。
5)电芯的注液和化成
在露点控制在-40℃以下的手套箱中，将上述制备的电解液通过注液孔注入电芯中，电解液的量要保证充满电芯中的空隙。然后按以下步骤进行化成：0.05C恒流充电180min，0.1C恒流充电180min，搁置24hr后整形封口，然后进一步以0.2C的电流恒流充电至截至电压，常温搁置24hr后，以0.2C的电流恒流放电至3.0V。
实施例2~49
实施例2~49用于说明本发明公开的电池及其制备方法，包括实施例1中大部分操作步骤，其不同之处在于：
采用表2所示的电解液添加组分和正极材料层。
对比例1~21
对比例1~21用于说明本发明公开的电池及其制备方法，包括实施例1中大部分操作步骤，其不同之处在于：
采用表2所示的电解液添加组分和正极材料层。
性能测试
对上述制备得到的锂离子电池进行如下性能测试：
高温循环性能测试：
在45℃下，将实施例和对比例制备得到的锂离子电池以1C倍率充电、以1C倍率放电，记录锂离子电池的初始容量和初始阻抗，进行满充满放循环测试，直至锂离子电池的容量衰减至初始容量的80％，记录循环圈数。
（1）实施例1~32和对比例1~14得到的测试结果填入表3。
表3
Figure 455425DEST_PATH_IMAGE044
Figure 809046DEST_PATH_IMAGE045
Figure 279341DEST_PATH_IMAGE046
从表2的测试结果可以看出，当正极材料层的厚度H、正极材料层中E元素的质量百分含量T、非水电解液中结构式1所示的化合物的质量百分含量M满足关系式0.1≤(H/T)×M/1000≤10且80≤H≤150，0.005≤T≤0.8，0.05≤M≤3时，能够有效增加锂离子电池的高温循环圈数，进而延长锂离子电池在高压和高温条件下的使用寿命。
从实施例1~32和对比例4、10、11、13、14的测试结果可以看出，即使正极材料层的厚度H、正极材料层中E元素的质量百分含量T、非水电解液中结构式1所示的化合物的质量百分含量M满足其范围限制，但(H/T)×M/1000值过大或过小时，锂离子电池仍不具备较好的高温循环性能。同时，结合对比例5、7~8、12的测试结果可以看出，同样(H/T)×M/1000值处于0.1和10之间，但正极材料层的厚度H、正极材料层中E元素的质量百分含量T、非水电解液中结构式1所示的化合物的质量百分含量M不满足其范围限制，同样无法提升电池的高温循环性能，说明正极材料层的厚度H、正极材料层中E元素的质量百分含量T、非水电解液中结构式1所示的化合物的质量百分含量M之间具有强关联性，通过在正极活性材料中掺杂E元素，能够有效提高正极活性材料在高电压条件下的稳定性，而结构式1所示的化合物在正极活性材料的表面分解形成的界面膜与正极活性材料表面的E元素具有结合作用，通过与E元素的结合提高了界面膜的致密性和稳定性，有效抑制正极活性材料在高温循环过程中的结构坍塌，抑制金属离子的溶出，避免非水电解液溶剂在正极活性材料表面的持续分解，同时该界面膜具有较好的离子导电能力，有效降低了电池的阻抗。通过关系式0.1≤(H/T)×M/1000≤10限定和控制正极材料层的厚度H、正极材料层中E元素的质量百分含量T、非水电解液中结构式1所示的化合物的质量百分含量M的范围，有利于保证非水电解液中结构式1所示的化合物与正极活性材料的浸润，同时使正极活性材料表面具有足够与结构式1所示的化合物接触的E元素，综合各因素对于电池高温循环性能的影响，以得到高压高温循环性能优异的锂离子电池。
由实施例1、5和20的测试结果可知，当正极活性材料掺杂的E元素含量偏低时，不能有效避免正极活性材料在高压下的结构稳定性，同时影响界面膜的质量，导致电池循环时发生结构破坏和产气等问题，影响电池循环性能。由实施例1、2和27的测试结果可知，当正极活性材料掺杂的E元素含量偏高时，会降低锂离子的扩散，增大电池的阻抗，并使得电池容量降低。
由实施例1、14~16和25的测试结果可知，随着结构式1所示的化合物含量的增加，电池循环性能先变好后变差。即本发明所述结构式1所示的化合物在电解液中的加入量为0.5%时，能够有效提高电池的整体性能；当含量过低时，难以在高电压下形成稳定、致密的界面膜，导致电解液的氧化分解加速；当含量过高时，其在正极片中的残余量也增加，过量的结构式1所示的化合物会增加电池内部的副反应，增加电池阻抗，劣化电池循环等性能。
从实施例26~32的测试结果可以看出，采用不同的元素对于正极活性材料进行掺杂，在满足关系式0.1≤(H/T)×M/1000≤10以及对于H值、T值和M值的范围限定的条件下，锂离子电池的高温循环圈数均具有较大的提升，说明不同元素掺杂的正极活性材料均与结构式1所示的化合物具有较好的配合效果。
（2）实施例1、33~38和对比例15~21得到的测试结果填入表4。
表4
Figure 743821DEST_PATH_IMAGE047
Figure 350383DEST_PATH_IMAGE048
由对比例15~21的测试结果可知，随着工作电压的增加，虽然电池的初始容量相应提升，但正极材料的结构破裂程度也会增加，电池的高温循环性能下降明显。而从实施例1和33~28的测试结构可知，通过添加结构式1所示的化合物，并通过关系式0.1≤(H/T)×M/1000≤10进行限制，能够在正极活性材料的表面形成耐压和耐高温的界面膜，有效抑制工作电压提升对于电池高温循环性能的不利影响，得到一种兼顾高容量和高使用寿命的锂离子电池。
（3）实施例1、39~45得到的测试结果填入表5。
表5
Figure 874905DEST_PATH_IMAGE049
从表5的测试结果可以看出，实施例1、39~45中，当采用不同的结构式1所示的化合物时，同样满足对于H值、T值和M值的范围限定，说明不同结构式1所示的化合物中共同含有的环状含硫基团在参与正极活性材料表面界面膜的形成过程中起到了决定性作用，推测是因为其分解产生的富含S元素的钝化膜与掺杂E元素的正极活性材料均具有较好的结合强度，提高了电解质离子的嵌入脱出效率，并抑制了非水电解液的持续分解，不同的结构式1所示的化合物与掺杂的正极活性材料均具有较好的配合效果，从而对于电池的高温循环性能具有普适性的提升。
（4）实施例1、46~49得到的测试结果填入表6。
表6
Figure 832496DEST_PATH_IMAGE050
从表6的测试结果可以看出，在本发明提供的锂离子电池体系的基础上，添加PS（1,3-丙烷磺内酯）、DTD（硫酸乙烯酯）、磷酸三炔丙酯、丁二腈等作为辅助添加剂，能够进一步的提高电池的循环性能，推测是由于结构式1所示的化合物和加入的PS（1,3-丙烷磺内酯）、DTD（硫酸乙烯酯）、三(三甲基硅烷)硼酸酯、磷酸三炔丙酯或丁二腈之间存在一定的共同分解反应，能够共同参与电极表面界面膜的形成，且得到的界面膜能够提高电极材料的稳定性，以提高电池的高温循环稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种锂离子电池，其特征在于，包括含正极材料层的正极、负极和非水电解液，所述正极材料层包括正极活性材料，所述正极活性材料包括LixNiyCozM1-y-zO2，其中，0.9≤x≤1.2，0.5≤y≤1，0≤z≤0.5，0≤1-y-z≤0.5， M选自Mn、Al中的至少一种元素，且所述正极活性材料掺杂或包覆有E元素，所述E元素选自Ba、Zn、Ti、Mg、Zr、W、Y、Si、Sn、B、Co、P中的一种或多种，所述正极活性材料相对金属锂的电位范围≥4.25V；
所述非水电解液包括溶剂、电解质盐和添加剂，所述添加剂包括结构式1所示的化合物：
Figure 675740DEST_PATH_IMAGE001
结构式1
其中，n为0或1，A选自C或O，X选自
Figure 933546DEST_PATH_IMAGE002
或
Figure 832232DEST_PATH_IMAGE003
，R1、R2各自独立选自H、
Figure 542699DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 817822DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 195714DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 265301DEST_PATH_IMAGE007
或
Figure 728644DEST_PATH_IMAGE008
，R1和R2不同时选自H，且X、R1和R2中至少含有一个硫原子；
所述锂离子电池满足以下条件：
0.1≤(H/T)×M/1000≤10；
且80≤H≤150，0.005≤T≤0.8，0.05≤M≤3；
其中，H为正极材料层的厚度，单位为μm；
T为正极材料层中E元素的质量百分含量，单位为%；
M为非水电解液中结构式1所示的化合物的质量百分含量，单位为%。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极活性材料相对金属锂的电位范围为4.25V~4.6V。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池满足以下条件：
0.5≤(H/T)×M/1000≤6。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极材料层的厚度H为90~120μm。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极材料层中E元素的质量百分含量T为0.01%~0.2%。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述非水电解液中结构式1所示的化合物的质量百分含量M为0.1%~1%。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述结构式1所示的化合物选自以下化合物1~22中的一种或多种：
Figure 541879DEST_PATH_IMAGE009
Figure 774277DEST_PATH_IMAGE010
Figure 14766DEST_PATH_IMAGE011
Figure 965404DEST_PATH_IMAGE012
Figure 582330DEST_PATH_IMAGE013
Figure 669235DEST_PATH_IMAGE014
Figure 346204DEST_PATH_IMAGE015
Figure 518559DEST_PATH_IMAGE016
Figure 673597DEST_PATH_IMAGE017
Figure 615008DEST_PATH_IMAGE018
Figure 197299DEST_PATH_IMAGE019
Figure 856951DEST_PATH_IMAGE020
Figure 815680DEST_PATH_IMAGE021
Figure 877176DEST_PATH_IMAGE022
。
8.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述电解质盐选自LiPF6、LiBOB、LiDFOB、LiDFOP、LiPO2F2、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiC(SO2CF3)3、LiN(SO2F)2、LiClO4、LiAlCl4、LiCF3SO3、Li2B10Cl10、低级脂肪族羧酸锂盐中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述非水电解液中还包括辅助添加剂，所述辅助添加剂包括环状硫酸酯类化合物、磺酸内酯类化合物、环状碳酸酯类化合物、磷酸酯类化合物、硼酸酯类化合物和腈类化合物中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，以所述非水电解液的总质量为100%计，所述辅助添加剂的添加量为0.01%~30%。
11.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述环状硫酸酯类化合物选自硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯或甲基硫酸乙烯酯中的至少一种；
所述磺酸内酯类化合物选自甲基二磺酸亚甲酯、1,3-丙烷磺酸内酯、1,4-丁烷磺酸内酯或1,3-丙烯磺酸内酯中的至少一种；
所述环状碳酸酯类化合物选自碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯或结构式2所示化合物中的至少一种，
Figure 895948DEST_PATH_IMAGE023
结构式2
所述结构式2中，R21、R22、R23、R24、R25、R26各自独立地选自氢原子、卤素原子、C1-C5基团中的一种；
所述磷酸酯类化合物选自三(三甲基硅烷)磷酸酯、结构式3所示化合物中的至少一种：
Figure 42896DEST_PATH_IMAGE024
结构式3
所述结构式3中，R31、R32、R32各自独立的选自C1-C5的饱和烃基、不饱和烃基、卤代烃基、-Si(CmH2m+1)3，m为1～3的自然数，且R31、R32、R33中至少有一个为不饱和烃基；
所述硼酸酯类化合物选自三(三甲基硅烷)硼酸酯；
所述腈类化合物选自丁二腈、戊二腈、乙二醇双(丙腈)醚、己烷三腈、己二腈、庚二腈、辛二腈、壬二腈、癸二腈中的一种或多种。
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