CN116190794A - 非水电解液及含有该非水电解液的锂离子电池 - Google Patents

非水电解液及含有该非水电解液的锂离子电池 Download PDF

Info

Publication number
CN116190794A
CN116190794A CN202310468920.5A CN202310468920A CN116190794A CN 116190794 A CN116190794 A CN 116190794A CN 202310468920 A CN202310468920 A CN 202310468920A CN 116190794 A CN116190794 A CN 116190794A
Authority
CN
China
Prior art keywords
additive
lithium
carbonate
ether
methyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310468920.5A
Other languages
English (en)
Inventor
曹哥尽
范超君
范伟贞
史利涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiujiang Tinci Advanced Materials Co ltd
Guangzhou Tinci Materials Technology Co Ltd
Original Assignee
Jiujiang Tinci Advanced Materials Co ltd
Guangzhou Tinci Materials Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiujiang Tinci Advanced Materials Co ltd, Guangzhou Tinci Materials Technology Co Ltd filed Critical Jiujiang Tinci Advanced Materials Co ltd
Priority to CN202310468920.5A priority Critical patent/CN116190794A/zh
Publication of CN116190794A publication Critical patent/CN116190794A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0568—Liquid materials characterised by the solutes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本申请属于新能源技术领域，公开了一种非水电解液，包括溶剂、锂盐和添加剂；所述添加剂包括具有式（I）所示结构通式的第一添加剂和第二添加剂；R1选自：C1‑8烷基、卤素取代C1‑8烷基中的一种；R2选自：C1‑8烷基、C2‑8烯基、C3‑8炔基、卤素取代C1‑8烷基、卤素取代C2‑8烯基、卤素取代C3‑8炔基中的一种；且R1和R2至少有一个含卤素原子；所述第二添加剂为腈类添加剂；该非水电解液能够提高锂离子电池的高温循环效果、降低电池阻抗；同时，本申请还公开了一种锂离子电池；
Figure ZY_1
式（I）。

Description

非水电解液及含有该非水电解液的锂离子电池
技术领域
本申请属于新能源技术领域，具体涉及一种非水电解液及含有该非水电解液的锂离子电池。
背景技术
锂离子电池具有质量轻、体积小、工作电压高、能量密度高、输出功率大、充电效率高、无记忆效应和循环寿命长等优点，已广泛应用于智能手机、相机、笔记本电脑等便携式设备，并正在电动车、大型储能装置等新型领域迅速推广应用。为了实现更高的能量密度，电池充电截止电压逐渐升高。目前为止，电池在高压循环中仍存在许多问题，通常采用含氟溶剂或高电压添加剂来实现循环性能。
其中，腈类添加剂具有介电常数高、氧化分解电位高、不易燃等优点，是锂二次电池高安全电解液的理想选择。但是，腈类添加剂的还原稳定性差，与负极兼容性不足。
公开号CN113972396A的中国专利研究了腈类添加剂杂质的影响，其中记载了：本领域普遍使用腈类化合物来提高电池的高温性能。但是，本领域技术人员也深知腈类添加剂的使用，在高电压体系下同样会带来电芯内阻增大的问题。
本申请解决的技术问题是：如何改善高电压体系下腈类添加剂存在的阻抗增大的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种非水电解液，该非水电解液能够提高锂离子电池的高温循环并降低电池阻抗。
同时，本申请还公开了一种锂离子电池。
为实现上述技术目的，本申请提供了以下技术方案：
第一方面，本申请提供了一种非水电解液，包括溶剂、锂盐和添加剂；
所述添加剂包括具有式（I）所示结构通式第一添加剂；以及
第二添加剂；
Figure SMS_1
式（I）；
R1选自： C1-8烷基、卤素取代C1-8烷基中的一种； R2选自： C1-8烷基、C2-8烯基、C3-8炔基、卤素取代C1-8烷基、卤素取代C2-8烯基、卤素取代C3-8炔基中的一种；且R1和R2至少有一个含卤素原子；
第二添加剂为腈类添加剂。
应当理解，本申请的腈类添加剂为含有氰基基团的添加剂。
在本申请中，术语“烷基”是指具有1至8个碳原子的饱和烃结构。“烷基”还预期是具有3至8个碳原子的支链或环状烃结构。例如，烷基可为1-8个碳原子的烷基、1-6个碳原子的烷基、1-5个碳原子的烷基、1-4个碳原子的烷基、或1-3个碳原子的烷基。当指定具有具体碳数的烷基时，预期涵盖具有该碳数的所有几何异构体；因此，例如，“丁基”意思是包括正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基和环丁基；“丙基”包括正丙基、异丙基和环丙基。烷基实例包括，但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、环丁基、正戊基、异戊基、新戊基、环戊基、甲基环戊基、乙基环戊基、正己基、异己基、环己基、正庚基、辛基、环丙基、环丁基等。另外，烷基可以是任选地被卤素取代的。
术语“烯基”是指可为直链或具支链且具有至少一个且通常1个、2个或3个碳碳双键的单价不饱和烃基团。除非另有定义，否则所述烯基通常含有2-8个碳原子，例如可以为2-8个碳原子的烯基、2-6个碳原子的烯基、或2-4个碳原子的烯基。代表性烯基包括(例如)乙烯基、正丙烯基、异丙烯基、正-丁-2-烯基、丁-3-烯基、正-己-3-烯基等。另外，烯基可以是任选地被取代的。
术语“炔基”是指可为直链或具支链且具有至少一个且通常1个、2个或3个碳碳三键的单价不饱和烃基团。除非另有定义，否则所述炔基通常含有3-8个碳原子，例如可以为3-8个碳原子的炔基、3-6个碳原子的炔基、或3-4个碳原子的炔基。代表性炔基包括(例如)乙炔基、正丙炔基、异丙炔基、正-丁-2-炔基、丁-3-炔基、正-己-3-炔基等。另外，炔基可以是任选地被取代的。
术语“卤素”为氟、氯、溴、碘中的一种或多种；在一个烷基、烯基、炔基上可被1个、2个、3个或更多的卤素取代。
优选地，所述R1选自： C1-4烷基、F取代C1-4烷基中的一种； R2选自： C1-4烷基、C2-4烯基、C3-4炔基、F取代C1-4烷基、F取代C2-4烯基、F取代C3-4炔基中的一种。
优选地，所述第一添加剂选自以下化合物中的至少一种：
Figure SMS_2
/>
Figure SMS_3
/>
Figure SMS_4
Figure SMS_5
/>
Figure SMS_6
Figure SMS_7
Figure SMS_8
/>
Figure SMS_9
Figure SMS_10
/>
Figure SMS_11
/>
Figure SMS_12
/>
Figure SMS_13
/>
Figure SMS_14
。
在上述的非水电解液中，第二添加剂选自4-氰基庚二腈、丁二腈、己二腈、1,3,6-己烷三腈、乙二醇双(丙腈)醚、1,2,3-三(2-氰基乙氧基)丙烷、癸二腈、2-丁烯-1,4-二腈、季戊四醇四丙腈醚、正丁醇1,2,3,4四丙腈醚、3,3'-氧二丙腈、三丙腈异氰尿酸酯、对苯二乙腈、4-戊烯腈中的一种或多种。
由于高电压体系下电池会存在自身阻抗增加的缺点，在本申请中(充电截止电压大于4.4V体系下)，发明人通过实验得出，在只含有锂盐和溶剂的电解液中，单独加入第一添加剂或第二添加剂时，第一添加剂或第二添加剂均只能小幅度降低电池阻抗，第一添加剂或第二添加剂的添加并不具备明显改善电池阻抗的效果；而锂盐、溶剂和其他功能性添加剂存在的前提下，在电解液中单独加入第一添加剂或第二添加剂时，电池的阻抗反而会增大。
然而，当发明人将第一添加剂与第二添加剂联用加入到电解液中时，并应用到高电压体系中，意外发现电池的阻抗能显著降低，且高温循环性能得到明显提高。本发明的作用机理尚不明确，推测可能是：高电压体系下，第二添加剂自身容易在负极形成过厚的界面膜，从而引起阻抗的增加；而第一添加剂的加入不仅可以先于第二添加剂在负极形成SEI膜，同时还能在正极形成CEI膜，能避免或减少腈类添加剂直接与电极接触，而第二添加剂能优化负极SEI膜的结构和成分，提高锂离子在电极-电解液界面的传输和扩散效率，降低电极界面阻抗并提高电池循环性能；同时第二添加剂(腈类添加剂)能有效络合过渡金属钴离子，抑制正极过渡金属的溶出，而丙烯酸酯对正极有一定粘结效果，能提高正极稳定性，能在第二添加剂的基础上进一步避免高电压下溶出的过金属催化电解液分解，从而进一步降低电池内阻并提高循环性能。
也即是，本申请采用会增大电池阻抗的第一添加剂和第二添加剂，取得了意想不到的技术效果。
在上述的非水电解液中，所述第一添加剂的添加量占电解液总质量的0.01-5%，优选为0.1-5%。
所述第二添加剂添加量占电解液总质量的0.01-5%，优选为0.1-5%，更优选为0.1-3%，最优选为0.1-1%。
在一些实施案例中，所述第一添加剂添加量占电解液总质量的0.01%、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.5%、1.8%、2%、2.5%、3%、3.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%；
在一些实施案例中，第二添加剂添加量占电解液总质量的0.01%、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.5%、1.8%、2%、2.5%、3%、3.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%或5%。
在上述的非水电解液中，所述添加剂还包括第三添加剂；
所述第三添加剂为芳香族添加剂、异氰酸酯类添加剂、其他含三键类添加剂、含S＝O基类添加剂、环状缩醛类添加剂、其他含P的添加剂、环状酸酐类添加剂、环状磷腈类添加剂、含氟类添加剂中的一种或多种；
更为具体来说，如：
环己基苯、氟代环己基苯化合物(1-氟-2-环己基苯、1-氟-3-环己基苯、1-氟-4-环己基苯)、叔丁基苯、叔戊基苯、1-氟-4-叔丁基苯等具有支链烷基的芳香族化合物、联苯、三联苯(邻位体、间位体、对位体)、二苯基醚、氟苯、二氟苯(邻位体、间位体、对位体)、茴香醚、2,4-二氟茴香醚、三联苯的部分氢化物(1,2-二环己基苯、2-苯基双环己基、1,2-二苯基环己烷、邻环己基联苯)等芳香族化合物；选自甲基异氰酸酯、乙基异氰酸酯、丁基异氰酸酯、苯基异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、八亚甲基二异氰酸酯、1,4-亚苯基二异氰酸酯、丙烯酸2-异氰酸根合乙酯、和甲基丙烯酸2-异氰酸根合乙酯中的一种或二种以上的异氰酸酯化合物；选自2-丙炔基甲基碳酸酯、乙酸2-丙炔酯、甲酸2-丙炔酯、甲基丙烯酸2-丙炔酯、甲磺酸2-丙炔酯、乙烯基磺酸2-丙炔酯、2-(甲烷磺酰氧基)丙酸2-丙炔酯、二(2-丙炔基)草酸酯、2-丙炔基草酸甲基酯、2-丙炔基草酸乙基酯、戊二酸二(2-丙炔酯)、2-丁炔-1，4-二基二甲磺酸酯、2-丁炔-1，4-二基二甲酸酯、和2，4-己二炔-1,6-二基二甲磺酸酯中的一种或二种以上的含三键化合物；选自1,3-丙烷磺内酯、1，3-丁烷磺内酯、2,4-丁烷磺内酯、1,4-丁烷磺内酯、1,3-丙烯磺内酯、2,2-二氧化-1，2-氧硫杂环戊烷-4-基乙酸酯、5,5-二甲基-1,2-氧硫杂环戊烷-4-酮2,2-二氧化物等磺内酯、亚硫酸亚乙酯、六氢苯并[1,3,2]二氧硫杂环戊烷-2-氧化物(也称作1,2-环己烷二醇环状亚硫酸酯)、5-乙烯基-六氢-1,3,2-苯并二氧硫醇-2-氧化物等环状亚硫酸酯、丁烷-2,3-二基二甲磺酸酯、丁烷-1,4-二基二甲磺酸酯、亚甲基甲烷二磺酸酯等磺酸酯、二乙烯基砜、1,2-双(乙烯基磺酰基)乙烷、双(2-乙烯基磺酰基乙基)醚等乙烯基砜化合物中的一种或二种以上的含S＝O基化合物；选自1,3-二氧杂环戊烷、1,3-二噁烷、1,3,5-三噁烷等环状缩醛化合物；选自磷酸三甲酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛基、磷酸三(2,2,2－三氟乙基)酯、磷酸双(2,2,2－三氟乙基)甲酯、磷酸双(2,2,2－三氟乙基)乙酯、磷酸双(2,2,2－三氟乙基)2,2－二氟乙酯、磷酸双(2,2,2－三氟乙基)2,2,3,3-四氟丙酯、磷酸双(2,2－二氟乙基)2,2,2－三氟乙酯、磷酸双(2,2,3，3-四氟丙基)2,2,2-三氟乙酯、磷酸(2,2,2-三氟乙基)(2,2,3,3-四氟丙酯)甲酯、磷酸三(1,1,1,3,3,3-六氟丙烷-2-基)酯、亚甲基双膦酸甲酯、亚甲基双膦酸乙酯、亚乙基双膦酸甲酯、亚乙基双膦酸乙酯、亚丁基双膦酸甲酯、亚丁基双膦酸乙酯、2-(二甲基磷酰基)乙酸甲酯、2-(二甲基磷酰基)乙酸乙酯、2-(二乙基磷酰基)乙酸甲酯、2-(二乙基磷酰基)乙酸乙酯、2-(二甲基磷酰基)乙酸2-丙炔酯、2-(二乙基磷酰基)乙酸2-丙炔酯、2-(二甲氧基磷酰基)乙酸甲酯、2-(二甲氧基磷酰基)乙酸乙酯、2-(二乙氧基磷酰基)乙酸甲酯、2-(二乙氧基磷酰基)乙酸乙酯、2-(二甲氧基磷酰基)乙酸2-丙炔酯、2-(二乙氧基磷酰基)乙酸2-丙炔酯、焦磷酸甲酯、和焦磷酸乙酯中的一种或二种以上的含磷化合物；乙酸酐、丙酸酐等链状的羧酸酐、或琥珀酸酐、马来酸酐、2-烯丙基琥珀酸酐、戊二酸酐、衣康酸酐、3-磺基-丙酸酐等环状酸酐；甲氧基五氟环三磷腈、乙氧基五氟环三磷腈、苯氧基五氟环三磷腈或乙氧基七氟环四磷腈等环状磷腈化合物；氟代碳酸甲乙酯、氟代碳酸二甲酯、氟代碳酸二乙酯、氟代丙酸乙酯、氟代丙酸丙酯、氟代丙酸甲酯、氟代乙酸乙酯、氟代乙酸甲酯或氟代乙酸丙酯等氟代化合物；
作为本申请优选的技术方案，所述第三添加剂选自：含硫类添加剂、含磷类添加剂、含锂类添加剂、酯类添加剂中的至少一种；
含硫类添加剂选自：硫酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、1,3-丙烯磺酸内酯、甲基丙烷磺酸内酯、对苯二酚二氟磺酸酯、氟磺酰基氧基苯、N-苯基双（三氟甲烷磺酰）亚胺、3,3,9,9-四氧化物-2,4,8,10-四氧杂-3,9-二硫杂螺[5.5]十一烷中的至少一种；
含磷类添加剂选自：三（三甲硅烷）磷酸酯、三（乙烯基二甲基硅烷）磷酸酯、四甲基亚甲基二磷酸酯、1-丙基磷酸环酐中的至少一种；
含锂类添加剂选自：双草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双氟草酸磷酸锂中的至少一种；
含硼类添加剂选自：硼酸三(六氟异丙基)酯、硼酸三丙酯、硼酸三异丙酯、烯丙基硼酸新戊二醇酯、三(三甲硅烷)硼酸酯中的至少一种；
酯类添加剂选自：碳酸乙烯亚乙酯 、氟代碳酸乙烯酯 、三氟乙氧基碳酸乙烯酯中的至少一种；
所述第三添加剂的用量不超过电解液总量的5%。
在一些实施案例中，第三添加剂添加量占电解液总质量的0.01%、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.5%、1.8%、2%、2.5%、3%、3.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%或5%。
作为本申请的非水电解液中的电解质（锂盐），只要是在该用途中使用的公知的锂盐就没有特别限制，可以任意使用，具体可举出以下的锂盐。
可以举出例如：
LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAlF4、LiSbF6、LiTaF6、LiWF7等无机锂盐；LiWOF5等钨酸锂类；
HCO2Li、CH3CO2Li、CH2FCO2Li、CHF2CO2Li、CF3CO2Li、CF3CH2CO2Li、CF3CF2CO2Li、CF3CF2CF2CO2Li、CF3CF2CF2CF2CO2Li等羧酸锂盐类；
FSO3Li、CH3SO3Li、CH2FSO3Li、CHF2SO3Li、CF3SO3Li、CF3CF2SO3Li、CF3CF2CF2SO3Li、CF3CF2CF2CF2SO3Li等磺酸锂盐类；
LiN(FCO)2、LiN(FCO)(FSO2)、LiN(FSO2)2、LiN(FSO2)(CF3SO2)、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、环状1,2-全氟乙烷二磺酰亚胺锂、环状1,3-全氟丙烷二磺酰亚胺锂、LiN(CF3SO2)(C4F9SO2)等酰亚胺锂盐类；
LiC(FSO2)3、LiC(CF3SO2)3、LiC(C2F5SO2)3等甲基化锂盐类；
二氟草酸根合硼酸锂、双(草酸根合)硼酸锂等草酸根合硼酸锂盐类；
四氟草酸根合磷酸锂、二氟双(草酸根合)磷酸锂、三(草酸根合)磷酸锂等草酸根合磷酸锂盐类；
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等含氟有机锂盐类；等等。
单氟磷酸锂、二氟磷酸锂等磷酸锂盐类；
这些锂盐可以单独使用，也可以将两种以上组合使用。
作为本申请的进一步优选，所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双（三氟甲烷磺酰）亚胺锂中的至少一种，且所述锂盐在电解液中的质量分数为5%-20%，优选为7%-18%，更优选为10%-15%。
在一些实施案例中，所述锂盐在电解液中的质量分数为5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%或20%。
在本申请的其他实施例中，所述锂盐还可选自二氟磷酸锂、单氟磷酸锂中的至少一种，本领域技术人员可知，二氟磷酸锂和单氟磷酸锂在EMC溶剂中的溶解度较低，当采用EMC作为溶剂时，二氟磷酸锂和/或单氟磷酸锂在电解液中的质量分数应当不超过1%，优选为0.01%-1%，更优选为0.02%-1%。
在上述的非水电解液中，所述溶剂可选择锂离子电池领域中任何常用的溶剂。
作为可选的常用溶剂，如环状羧酸酯、链状羧酸酯、醚类化合物都是可加入的；
环状羧酸酯的具体物质可选为γ-丁内酯、γ-戊内酯、γ-己内酯、ε-己内酯等；其可避免电导率的降低、抑制负极电阻的增大、容易使非水电解质二次电池的大电流放电特性达到良好的范围；
链状羧酸酯优选碳原子数为3～7的链状羧酸酯。具体可列举：乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸叔丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸正丙酯、丙酸异丙酯、丙酸正丁酯、丙酸异丁酯、丙酸叔丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、异丁酸甲酯、异丁酸乙酯、异丁酸正丙酯、异丁酸异丙酯等；链状羧酸酯可抑制负极电阻的增大、使非水电解质电池的大电流放电特性、循环特性达到良好的范围；
醚类化合物优选部分氢任选被氟取代的碳原子数3～10的链状醚、及碳原子数3～6的环状醚；作为碳原子数3～10的链状醚，可以举出：乙醚、二(2-氟乙基)醚、二(2,2-二氟乙基)醚、二(2,2,2-三氟乙基)醚、乙基(2-氟乙基)醚、乙基(2,2,2-三氟乙基)醚、乙基(1,1,2,2-四氟乙基)醚、(2-氟乙基)(2,2,2-三氟乙基)醚、(2-氟乙基)(1,1,2,2-四氟乙基)醚、(2,2,2-三氟乙基)(1,1,2,2-四氟乙基)醚、乙基正丙基醚、乙基(3-氟正丙基)醚、乙基(3,3,3-三氟正丙基)醚、乙基(2,2,3,3-四氟正丙基)醚、乙基(2,2,3,3,3-五氟正丙基)醚、2-氟乙基正丙基醚、(2-氟乙基)(3-氟正丙基)醚、(2-氟乙基)(3,3,3-三氟正丙基)醚、(2-氟乙基)(2,2,3,3-四氟正丙基)醚、(2-氟乙基)(2,2,3,3,3-五氟正丙基)醚、2,2,2-三氟乙基正丙基醚、(2,2,2-三氟乙基)(3-氟正丙基)醚、(2,2,2-三氟乙基)(3,3,3-三氟正丙基)醚、(2,2,2-三氟乙基)(2,2,3,3-四氟正丙基)醚、(2,2,2-三氟乙基)(2,2,3,3,3-五氟正丙基)醚、1,1,2,2-四氟乙基正丙基醚、(1,1,2,2-四氟乙基)(3-氟正丙基)醚、(1,1,2,2-四氟乙基)(3,3,3-三氟正丙基)醚、(1,1,2,2-四氟乙基)(2,2,3,3-四氟正丙基)醚、(1,1,2,2-四氟乙基)(2,2,3,3,3-五氟正丙基)醚、二正丙基醚、(正丙基)(3-氟正丙基)醚、(正丙基)(3,3,3-三氟正丙基)醚、(正丙基)(2,2,3,3-四氟正丙基)醚、(正丙基)(2,2,3,3,3-五氟正丙基)醚、二(3-氟正丙基)醚、(3-氟正丙基)(3,3,3-三氟正丙基)醚、(3-氟正丙基)(2,2,3,3-四氟正丙基)醚、(3-氟正丙基)(2,2,3,3,3-五氟正丙基)醚、二(3,3,3-三氟正丙基)醚、(3,3,3-三氟正丙基)(2,2,3,3-四氟正丙基)醚、(3,3,3-三氟正丙基)(2,2,3,3,3-五氟正丙基)醚、二(2,2,3,3-四氟正丙基)醚、(2,2,3,3-四氟正丙基)(2,2,3,3,3-五氟正丙基)醚、二(2,2,3,3,3-五氟正丙基)醚、二正丁基醚、二甲氧基甲烷、甲氧基乙氧基甲烷、甲氧基(2-氟乙氧基)甲烷、甲氧基(2,2,2-三氟乙氧基)甲烷、甲氧基(1,1,2,2-四氟乙氧基)甲烷、二乙氧基甲烷、乙氧基(2-氟乙氧基)甲烷、乙氧基(2,2,2-三氟乙氧基)甲烷、乙氧基(1,1,2,2-四氟乙氧基)甲烷、二(2-氟乙氧基)甲烷、(2-氟乙氧基)(2,2,2-三氟乙氧基)甲烷、(2-氟乙氧基)(1,1,2,2-四氟乙氧基)甲烷、二(2,2,2-三氟乙氧基)甲烷、(2,2,2-三氟乙氧基)(1,1,2,2-四氟乙氧基)甲烷、二(1,1,2,2-四氟乙氧基)甲烷、二甲氧基乙烷、甲氧基乙氧基乙烷、甲氧基(2-氟乙氧基)乙烷、甲氧基(2,2,2-三氟乙氧基)乙烷、甲氧基(1,1,2,2-四氟乙氧基)乙烷、二乙氧基乙烷、乙氧基(2-氟乙氧基)乙烷、乙氧基(2,2,2-三氟乙氧基)乙烷、乙氧基(1,1,2,2-四氟乙氧基)乙烷、二(2-氟乙氧基)乙烷、(2-氟乙氧基)(2,2,2-三氟乙氧基)乙烷、(2-氟乙氧基)(1,1,2,2-四氟乙氧基)乙烷、二(2,2,2-三氟乙氧基)乙烷、(2,2,2-三氟乙氧基)(1,1,2,2-四氟乙氧基)乙烷、二(1,1,2,2-四氟乙氧基)乙烷、乙二醇二正丙基醚、乙二醇二正丁基醚、二乙二醇二甲醚等；作为碳原子数3～6的环状醚，可列举：四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、3-甲基四氢呋喃、1,3-二氧杂戊环、2-甲基-1,3-二氧杂戊环、4-甲基-1,3-二氧杂戊环、1,4-二氧杂戊环等、以及它们的氟代化合物；
醚类化合物作为辅助溶剂存在的条件下，在负极活性物质为碳质材料的情况下，易于避免醚类化合物与锂离子一起发生共嵌入而导致容量下降的问题；
作为本申请的进一步优选，所述溶剂具体包括环型溶剂和线型溶剂中的至少一种；
所述环型溶剂选自：碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、乙酸苯酯、1,4-丁基磺酸内酯及3,3,3-三氟碳酸丙烯酯中的至少一种；
所述线型溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、甲酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、乙二醇二甲醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、甲基三氟乙基碳酸酯、（2,2,2）-三氟乙基碳酸酯、2,2-二氟乙基乙酸酯、2,2-二氟乙基丙酸酯及2,2-二氟乙基碳酸甲酯中的至少一种。在所述电解液中，以质量百分含量计，所述溶剂的含量为65-94.89%。
以下列出了集中可选的溶剂组合的比例的若干示例：
碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)，碳酸二乙酯(DEC)和丙酸丙酯四者的比例优选为1-10:1-10:1-10:1-10；优选为0.1-3:1:0.1-3:0.1-3；更优选为1-2:1:1-3:1-3；
碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸甲乙酯(EMC)三者的比例优选为1:0.1-10:0.1-10；优选地，碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸甲乙酯(EMC)三者的比例优选为1:0.2-5:0.2-5；优选地，碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸甲乙酯(EMC)三者的比例优选为1:0.5-2:0.5-2；
碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)和碳酸甲乙酯(EMC)三者的比例优选为1:0.1-10:0.1-10；碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)和碳酸甲乙酯(EMC)三者的比例优选为1:0.2-5:0.2-5；优选地，碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)和碳酸甲乙酯(EMC)三者的比例优选为1:0.5-2:0.5-2；
碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)三者的比例优选为1:0.1-10:0.1-10；碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)三者的比例优选为1:0.2-5:0.2-5；优选地，碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)三者的比例优选为1:0.5-2:0.5-2。
本申请的另外一个目的是公开了一种锂离子电池，所述锂离子电池的非水电解液为第一方面所述的非水电解液。
除此之外，作为本领域公知的，所述锂离子电池还包括正极、负极、隔膜；
负极中的负极活性材料包含碳质材料、硅碳材料、合金材料、含锂金属复合氧化物材料中的至少一种，但不限于此，负极活性材料可选用本领域技术公知的各种可被用作电化学装置的负极活性材料的能够电化学性地嵌入、脱嵌活性离子的传统公知的材料；
负极片的制备方法是本领域技术公知的可被用于电化学装置的负极片的制备方法；负极活性物质层还包含粘合剂和溶剂。负极活性材料加入粘合剂和溶剂并根据需要加入增稠剂、导电剂、填充材料等而制成负极浆料，然后将负极浆料涂覆在负极集流体上，干燥后经过压制制备得到负极片，负极浆料在干燥冷压后形成负极活性物质层。同样地，在负极浆料的制备中，通常加入溶剂。溶剂在干燥过程中去除。粘合剂是本领域公知的可被用作负极活性物质层的粘合剂，粘合剂例如但不限于丁苯橡胶。溶剂是本领域公知的可被用作负极活性物质层的溶剂，溶剂例如但不限于水。增稠剂是本领域公知的可被用作负极活性物质层的增稠剂，增稠剂例如但不限于羧甲基纤维素。在一些实施例中，当负极活性材料包含合金材料时，可使用蒸镀法、溅射法、镀敷法等方法形成负极活性物质层；
隔离膜是本领域技术公知的可被用于电化学装置并且对于所使用的电解液稳定的隔离膜，例如但不限于，树脂、玻璃纤维、无机物。
比如，隔离膜包含聚烯烃、芳香族聚酰胺、聚四氟乙烯、聚醚砜中的至少一种。优选地，聚烯烃包含聚乙烯、聚丙烯中的至少一种。优选地，聚烯烃包含聚丙烯。优选地，隔离膜由多层材料层叠而成，例如，隔离膜为由按照聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯的顺序层积而成的三层隔离膜。
而正极材料可选为三元正极、钴酸锂、镍锰酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂等。
在上述的锂离子电池中，所述锂离子电池的正极的活性材料为钴酸锂，充电截止电压大于4.4V。
以及采用如上任一所述的非水电解液提高以钴酸锂为正极活性材料的锂离子电池的高电压情况下的循环性能的用途；所述高电压是指充电截止电压大于4.4V。
具体地，本领域技术人员可知，钴酸锂电池对相关性能的要求较高，因此，钴酸锂电池采用的电解液除了锂盐、溶剂、第一添加剂和第二添加剂外，通常会含有至少一种第三添加剂，以满足钴酸锂电池的性能要求。
应当理解，本申请的电解液是适配于本领域绝大多数锂离子电池电解液体系，更加适用于钴酸锂正极体系的电解液，本申请通过实验得出，使用第一添加剂氟代丙烯酸酯和第二添加剂腈类化合物应用高电压钴酸锂电池体系，不仅高温循环性能得到了惊人的改善，同时，阻抗得到显著降低。
与现有技术相比，本申请的有益效果如下：
本申请将第一添加剂与第二添加剂联用加入到电解液中时，在高电压体系下能显著降低电池的阻抗，且电池的高温循环性能得到明显提高。
附图说明
图1为对比例9、实施例2和实施例3的dQ/dV曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和附图，对本申请的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本申请的任何限制。
实施例1
钴酸锂电池的制备：
1、电解液的制备： 将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)和丙酸丙酯(PP)按质量比15:10:25:25进行混合，混合后按需求加入质量百分比为12.5％的六氟磷酸锂、5％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、4％的1,3-丙烷磺内酯(PS)，0.5%二氟草酸硼酸锂(LiODFB)，随后加入第一添加剂和第二添加剂；
其中，二氟草酸硼酸锂(LiODFB)为第三添加剂；
当电解液中需要加入其他第三添加剂时，可随第一添加剂、第二添加剂同步加入或在此之前或之后加入。
2、正极片的制备：将正极材料钴酸锂、导电剂SuperP和粘接剂PVDF按质量比96.3:2.5:1.2混合均匀（NMP为溶剂）制成一定粘度的锂离子电池正极浆料，涂布在集流体用铝箔上，其涂布量为33mg/cm2，在85℃下烘干后进行冷压；然后进行切边、裁片、分条，分条后在真空条件下85℃烘干4小时，焊接极耳，制成满足要求的锂离子电池正极片。
3、负极片的制备：将石墨与导电剂SuperP、增稠剂 CMC、粘接剂SBR（丁苯橡胶乳液）按质量比95:1.5:1.5:2.0的比例制成浆料，混合均匀，用混制的浆料涂布在铜箔的两面后，烘干、辊压后得到负极片，制成满足要求的锂离子电池负极片。
4、锂离子电池的制备：将根据上述工艺制备的正极片、负极片和隔膜经卷绕工艺制作成厚度为5.0mm，宽度为60mm，长度为67mm的锂离子电池，在85℃下真空烘烤48小时，注入上述电解液。45℃静置24小时后，用0.2C恒流充电25min，然后0.5C恒流充电75min，老化24h，然后以0.2C恒流恒压充电至4.5V，以0.2C恒流放电至3V，随后以分别0.5C电流重复充放电1次，1C电流重复充放电5次，最后再以1C电流将电池充电至4.5V，完成电池制作。
其余实施例和对比例参考实施例1，电解液的具体配方参考下表1：
表1：电解液配方表
实施例 基础电解液 第一添加剂 添加量/% 第二添加剂 添加量/% 第三添加剂 添加量/%
实施例1 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物1 0.01 己二腈 1
实施例2 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物1 0.5 己二腈 1
实施例3 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物1 5 己二腈 1
实施例4 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物1 0.01 己二腈 0.1
实施例5 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物1 5 己二腈 5
实施例6 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物2 0.5 己二腈 1
实施例7 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物3 0.5 己二腈 1
实施例8 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物4 0.5 己二腈 1
实施例9 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物1 0.5 1,3,6-己烷三腈 1
实施例10 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物1 0.5 4-戊烯腈 1
实施例11 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物1 0.5 乙二醇双(丙腈)醚 1
实施例12 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物1 0.5 正丁醇1,2,3,4四丙腈醚 1
实施例13 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物4 0.5 正丁醇1,2,3,4四丙腈醚 1
实施例14 EC:PC:PP:DEC:DFEA=15:10:25:15:10,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物1 0.5 己二腈 1
实施例15 EC:PC:PP:DEC:FEMC=15:10:25:15:10,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物1 0.5 己二腈 1
实施例16 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物1 0.5 己二腈：乙二醇双(丙腈)醚=1:1（重量比） 2
实施例17 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,12.5%LiPF6 化合物1 0.5 己二腈 1
实施例18 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物1 0.5 己二腈 1 DTD 1
对比例1 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6
对比例2 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,12.5%LiPF6
对比例3 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,12.5%LiPF6 化合物1 0.5
对比例4 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,12.5%LiPF6 己二腈 1
对比例5 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物1 0.01
对比例6 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物1 0.5
对比例7 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物1 5
对比例8 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 己二腈 0.1
对比例9 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 己二腈 1
对比例10 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 己二腈 5
对比例11 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 甲基丙烯酸丙酯 0.5
对比例12 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 甲基丙烯酸丙酯 0.5 己二腈 1
对比例13 EC:PC:PP:DEC=15:10:25:25,5%FEC,4%PS,0.5%LiODFB,12.5%LiPF6 化合物5 0.5 己二腈 1
对比例14 EC:EMC=1:2,1%VC,1%PS,12.5%LiPF6
对比例15 EC:EMC=1:2,1%VC,1%PS,12.5%LiPF6 化合物1 0.5 4-戊烯腈 0.3
备注：化合物1-5的结构式分别如下：
Figure SMS_15
化合物1 ；/>
Figure SMS_16
化合物2；
Figure SMS_17
化合物3；
Figure SMS_18
化合物4；/>
Figure SMS_19
化合物5。
备注：对比例14、对比例15，正极材料为NCM811，充放电电压窗口为3-4.2V。
性能测试
高温存储前后DCIR性能：将化成分容后的钴酸锂电池分别在存储前以及完成60℃14天存储后，以1C恒流放电30min，搁置1h后，接着以2C恒流放电10s，计算电池50% SOC下的DCIR。
高温循环性能：将化成分容后的钴酸锂电池在45℃下以1C恒流放电至3V，搁置20分钟后以1C恒流恒压充电至4.5V，进行循环测试，计算400循环圈数容量保持率。
测试结果如下表2所示：
表2 性能测试结果
实施例 高温存储前DCIR/mΩ 高温存储14天DCIR/mΩ 400周高温循环容量保持率/%
实施例1 68.1 141.5 82.8
实施例2 67.5 130.6 85.1
实施例3 66.2 127.8 83.5
实施例4 67.1 139.7 81.1
实施例5 73.5 147.3 82.2
实施例6 67.9 132.5 84.4
实施例7 68.3 131.8 84.5
实施例8 68.9 134.4 84.9
实施例9 66.2 128.3 84.9
实施例10 69.3 136.6 83.3
实施例11 66.8 127.5 84.7
实施例12 66.2 127.7 85.5
实施例13 67.5 129.3 84.2
实施例14 68.2 133.3 86.6
实施例15 68.6 135.1 86.1
实施例16 71.3 138.9 86.1
实施例17 74.1 135.1 71.3
实施例18 65.2 127.1 86.3
对比例1 69.2 141.5 77.2
对比例2 75.7 162.1 47.3
对比例3 77.4 157.2 55.6
对比例4 80.1 158.3 58.3
对比例5 69.7 143.3 80.2
对比例6 70.7 147.2 83.5
对比例7 77.3 152.6 82.4
对比例8 70.9 145.6 79.4
对比例9 74.6 151.3 81.3
对比例10 83.2 160.4 82.6
对比例11 78.3 168.3 75.2
对比例12 82.1 175.5 78.8
对比例13 82.3 177.1 79.8
对比例14 49.1 53.6 88.9
对比例15 50.1 56.2 94.2
实验结果分析：
由图1可以看出第一添加剂在2.7V左右有还原峰，说明添加剂可以在负极表面形成SEI膜，保护负极，另外碳碳双键的存在，使得添加剂还可以在正极聚合或氧化形成CEI膜，保护正极。其中，图1所示曲线dQ/dV-V为微分容量曲线；图1的横坐标轴的含义为电压，单位为V；纵坐标轴的含义为电池的电量与电压之间的关系。微分容量曲线上的每一个峰就代表一个电化学反应。峰值点代表材料的相变点，曲线与横坐标围成的面积代表在相变过程中所充入或者放出的容量。
由实施例1-18可得，本申请将第一添加剂与第二添加剂联用加入到电解液中时，应用到高电压体系下，能显著降低电池的阻抗，且电池的高温循环性能得到明显提高。
对比实施例17、对比例2-4可见，对比例2在只含有锂盐和溶剂时，其本身的电化学性非常差，导致对比例2的内阻大且高温循环性能差。对比例3和对比例4在对比例2的基础上进一步添加第一添加剂或第二添加剂，其对电池的内阻和高温循环性能均有略微改善，这是由于基础电解液(只含锂盐和溶剂)本身的电化学性能就非常差，第一添加剂或第二添加剂作为功能添加剂，能对电池的内阻及高温性能起到改善作用，但结合对比例2和对比例3-4的实验数据可得，单独添加第一添加剂或第二添加剂并不具备明显改善电池阻抗的效果。具体地，由于高电压体系下电池会存在的自身内阻增加的缺点，第一添加剂或第二添加剂单独使用以轻微改善内阻或者提高电池高温循环性能的效果均是可以预期的，第一添加剂或第二添加剂的单独使用并不能有效解决高电压体系下电池内阻增大的问题。
而实施例17将第一添加剂与第二添加剂联用加入到电解液中时，能显著降低电池的阻抗，且电池的高温循环性能得到明显提高。
本申请在对比例2的基础上，进一步验证了含有功能添加剂FEC+PS+LiODFB的电解液，应用到电池后的相关性能。具体为：
1.化合物1+己二腈的案例，具体参考实施例1-5以及对比例1、对比例5-10；
实施例1-3探讨了不同用量的化合物1对产品性能的影响；实施例4和5探讨了己二腈对性能的影响；对比例5-7探讨了单一使用化合物1对产品性能的影响，对比例8-10探讨了单一使用己二腈对产品性能的影响；
对比例5-10均表现出单一使用第一添加剂、第二添加剂时，相比于对比例1阻抗增加的现象；即在锂盐、溶剂和其他功能性添加剂存在的前提下，在电解液中单独加入第一添加剂或第二添加剂时，电池的阻抗反而会增大。
具体地：实施例1、对比例1相比，实施例1在初始阻抗及高温性能上均有明显改善；实施例1和对比例5相比，其阻抗初始值、终点阻抗、阻抗增加值均降低；实施例1和对比例9相比，其阻抗初始值、终点阻抗、阻抗增加值均更为明显的降低；相比对比例1，对比例5的阻抗增加了1.3，对比例9的阻抗增加了4.4，综合对比例5和对比例9的结果来看，如果同时添加化合物1和己二腈，实施例1的阻抗增加不应低于4.4，但是实施例1表现的效果是，阻抗只增加了1.1，这完全是超乎预期的，是不可预料到的实验结果。
同样，当己二腈用量比较少的情况（0.1，实施例4）下，表现和实施例1类似的结论。
当己二腈、化合物1使用痕量时，相比不添加己二腈、化合物1的案例来说，其阻抗的确增加，但是循环性能得到优化，同时，相比单一添加相同量的己二腈、化合物1的案例来说，其阻抗增加并不明显；
即，预期痕量的己二腈和痕量的化合物1使用时，预期其阻抗会明显增加，但是实际上其阻抗并未表现出明显增加，同时循环性能有明显提高，这说明痕量的己二腈和化合物1相互作用，在降低阻抗方面具有意想不到的技术效果。
小结1：痕量的己二腈与化合物1或痕量的化合物1与己二腈配合使用，能够显著降低阻抗并提高循环性能。
参考实施例5和对比例7和10以及对比例1，这四个案例表现的趋势和实施例1、对比例1、对比例5、对比例9所表现的趋势是一致的，即实施例5相比对比例1，其阻抗并未表现出明显的增加或降低，但是其循环性能得到明显优化，但是对比例7和对比例10表现出的阻抗增加的情况，无法预料到实施例5相比对比例1的阻抗仅增加1.5，这完全是超乎预期的，是不可预料到的实验结果。
小结2：当己二腈与化合物1均以5%的用量配合使用时，能够提高循环性能，同时，超乎预期的保持了阻抗的不再恶化，在阻抗改善方面有积极的意义。
在实施例2和3以及实施例5和6中，都是采用了非痕量的添加剂，其表现的降低阻抗的作用明显优于对比例1，更加优于对比例6和7以及对比例9和10；这说明，己二腈、化合物1的组合克服了传统观点中认为两个阻抗增加的物质必然会增加阻抗的惯常认知。
小结3：己二腈、化合物1在非痕量的情况下，其具有更为明显的阻抗改善效果，具有意想不到的技术效果。
在本发明的后续实验中发现，本发明的其他化合物和腈类化合物配合时，表现出与小结1-3相同的结果。
2.其他丙烯酸酯类添加剂对于产品性能的影响；
通过对比例11、12以及对比例13分析其他丙烯酸酯类添加剂对于产品性能的影响；
通过对比例9、对比例11、对比例12可以得到如下结论：对比例9使用了1%的己二腈且阻抗相比对比例1增加了4.4，对比例11使用了0.5%的甲基丙烯酸丙酯且相比对比例1阻抗增加了17.7，对比例12使用了1%的己二腈和0.5%的甲基丙烯酸丙酯且相比对比例1阻抗增加了21.1；上述阻抗增加的结论符合阻抗线性增加的现象，符合本领域技术人员的预期。
由对比例13可以看出丙烯酸化合物的双键上氟取代，其性能不及氟代甲基丙烯酸化合物，原理虽不明确，可能与氟取代位置有关。
小结4：采用其他丙烯酸酯类添加剂对产品性能的影响不及本发明的添加剂组合。
由实施例14.16.18可以看出进一步引入其他添加剂或氟代溶剂，对电池的阻抗或高温循环有不同程度的改善效果，说明在氟代甲基丙烯酸酯添加剂和腈类添加剂组合使用基础上可以根据电池性能需求进一步引入其他功能性添加剂或溶剂或锂盐。
对比例14和15可以证明，在三元体系中，本发明的电解液会表现出一定的优越性，但是这种优越性相比于钴酸锂体系来说，在阻抗改善方面并不特别明显，在高温性能方面具有较为明显的影响。
特别的，本申请发现，本方案特别适用于4.5V高电压体系，该体系的相关性能可得到进一步提高。
总结：
1.采用本发明的第一添加剂、第二添加剂配合使用，只要在电解液添加剂的惯常使用的用量范围内，均能达到相比不添加第一添加剂、不添加第二添加剂或不添加第一添加剂和第二添加剂具有更好的阻抗增加抑制效果；在非痕量使用的情况下，其阻抗降低效果更加显著和难于预期。
2.本发明的方案在用于非高压体系时，由于非高压体系的本身的阻抗增加并不太明显，因此本配方主要表现为高温电化学性能的改善优势；本发明的方案用于高压体系时，可明显降低阻抗且提高高温电化学性能。
上述实施例为本申请较佳的实施方式，但本申请的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本申请的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非水电解液，其特征在于，所述非水电解液包括溶剂、锂盐和添加剂；
所述添加剂包括具有式（I）所示结构通式的第一添加剂；以及第二添加剂；
Figure QLYQS_1
式（I）；
R1选自： C1-8烷基、卤素取代C1-8烷基中的一种； R2选自： C1-8烷基、C2-8烯基、C3-8炔基、卤素取代C1-8烷基、卤素取代C2-8烯基、卤素取代C3-8炔基中的一种；且R1和R2至少有一个含卤素原子；
所述第二添加剂为腈类添加剂。
2.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述R1选自： C1-4烷基、F取代C1-4烷基中的一种； R2选自： C1-4烷基、C2-4烯基、C3-4炔基、F取代C1-4烷基、F取代C2-4烯基、F取代C3-4炔基中的一种。
3.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述第一添加剂选自以下化合物中的至少一种：
Figure QLYQS_2
Figure QLYQS_3
Figure QLYQS_4
Figure QLYQS_5
Figure QLYQS_6
Figure QLYQS_7
Figure QLYQS_8
Figure QLYQS_9
Figure QLYQS_10
Figure QLYQS_11
Figure QLYQS_12
Figure QLYQS_13
Figure QLYQS_14
。
4.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述第二添加剂选自4-氰基庚二腈、丁二腈、己二腈、1,3,6-己烷三腈、乙二醇双(丙腈)醚、1,2,3-三(2-氰基乙氧基)丙烷、癸二腈、2-丁烯-1,4-二腈、季戊四醇四丙腈醚、正丁醇1,2,3,4四丙腈醚、3,3'-氧二丙腈、三丙腈异氰尿酸酯、对苯二乙腈、4-戊烯腈中的一种或多种。
5.根据权利要求1-4任一所述的非水电解液，其特征在于，所述第一添加剂的添加量占电解液总质量的0.01-5%；
所述第二添加剂的添加量占电解液总质量的0.01-5%。
6.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述添加剂还包括第三添加剂；
所述第三添加剂选自：含硫类添加剂、含磷类添加剂、含锂类添加剂、酯类添加剂中的至少一种；
含硫类添加剂选自：硫酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、1,3-丙烯磺酸内酯、甲基丙烷磺酸内酯、对苯二酚二氟磺酸酯、氟磺酰基氧基苯、N-苯基双（三氟甲烷磺酰）亚胺、3,3,9,9-四氧化物-2,4,8,10-四氧杂-3,9-二硫杂螺[5.5]十一烷中的至少一种；
含磷类添加剂选自：三（三甲硅烷）磷酸酯、三（乙烯基二甲基硅烷）磷酸酯、四甲基亚甲基二磷酸酯、1-丙基磷酸环酐中的至少一种；
含锂类添加剂选自：双草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双氟草酸磷酸锂中的至少一种；
含硼类添加剂选自：硼酸三(六氟异丙基)酯、硼酸三丙酯、硼酸三异丙酯、烯丙基硼酸新戊二醇酯、三(三甲硅烷)硼酸酯中的至少一种；
酯类添加剂选自：碳酸乙烯亚乙酯 、氟代碳酸乙烯酯 、三氟乙氧基碳酸乙烯酯中的至少一种；
所述第三添加剂的用量不超过电解液总质量的5%。
7.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、四氟草酸磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂中的至少一种，且所述锂盐在电解液中的质量分数为5%-20%。
8.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述溶剂包括环型溶剂和线型溶剂；
所述环型溶剂选自：碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、乙酸苯酯、1,4-丁基磺酸内酯及3,3,3-三氟碳酸丙烯酯中的至少一种；
所述线型溶剂选自：碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、甲酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、乙二醇二甲醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、甲基三氟乙基碳酸酯、（2,2,2）-三氟乙基碳酸酯、2,2-二氟乙基乙酸酯、2,2-二氟乙基丙酸酯及2,2-二氟乙基碳酸甲酯中的至少一种。
9.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的电解液为权利要求1-8任一所述的非水电解液。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的正极的活性材料为钴酸锂，充电截止电压大于4.4V。
CN202310468920.5A 2023-04-27 2023-04-27 非水电解液及含有该非水电解液的锂离子电池 Pending CN116190794A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310468920.5A CN116190794A (zh) 2023-04-27 2023-04-27 非水电解液及含有该非水电解液的锂离子电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310468920.5A CN116190794A (zh) 2023-04-27 2023-04-27 非水电解液及含有该非水电解液的锂离子电池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116190794A true CN116190794A (zh) 2023-05-30

Family

ID=86434842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310468920.5A Pending CN116190794A (zh) 2023-04-27 2023-04-27 非水电解液及含有该非水电解液的锂离子电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116190794A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116375753A (zh) * 2023-06-02 2023-07-04 广州天赐高新材料股份有限公司 一种锂电池电解液用高纯度双氟草酸硼酸锂的合成方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108206299A (zh) * 2016-12-19 2018-06-26 宁德时代新能源科技股份有限公司 锂离子电池及其电解液
CN109461967A (zh) * 2018-11-01 2019-03-12 江西优锂新材股份有限公司 一种高镍三元正极材料动力锂离子电池电解液及制备方法
CN109888389A (zh) * 2019-03-06 2019-06-14 杉杉新材料（衢州）有限公司 一种三元锂离子电池非水电解液及含该电解液的高镍三元锂离子电池
CN113328143A (zh) * 2021-05-28 2021-08-31 远景动力技术(江苏)有限公司 一种锂电池用非水电解液及其制备方法和锂离子电池
CN114520371A (zh) * 2022-02-18 2022-05-20 香河昆仑新能源材料股份有限公司 一种非水电解液及包含其的锂离子电池
WO2022111293A1 (zh) * 2020-11-25 2022-06-02 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电池
WO2023020314A1 (zh) * 2021-08-16 2023-02-23 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电池
CN115719832A (zh) * 2022-11-30 2023-02-28 广州天赐高新材料股份有限公司 一种锂离子电池电解液及锂离子电池

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108206299A (zh) * 2016-12-19 2018-06-26 宁德时代新能源科技股份有限公司 锂离子电池及其电解液
CN109461967A (zh) * 2018-11-01 2019-03-12 江西优锂新材股份有限公司 一种高镍三元正极材料动力锂离子电池电解液及制备方法
CN109888389A (zh) * 2019-03-06 2019-06-14 杉杉新材料（衢州）有限公司 一种三元锂离子电池非水电解液及含该电解液的高镍三元锂离子电池
WO2022111293A1 (zh) * 2020-11-25 2022-06-02 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电池
CN113328143A (zh) * 2021-05-28 2021-08-31 远景动力技术(江苏)有限公司 一种锂电池用非水电解液及其制备方法和锂离子电池
WO2023020314A1 (zh) * 2021-08-16 2023-02-23 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电池
CN114520371A (zh) * 2022-02-18 2022-05-20 香河昆仑新能源材料股份有限公司 一种非水电解液及包含其的锂离子电池
CN115719832A (zh) * 2022-11-30 2023-02-28 广州天赐高新材料股份有限公司 一种锂离子电池电解液及锂离子电池

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116375753A (zh) * 2023-06-02 2023-07-04 广州天赐高新材料股份有限公司 一种锂电池电解液用高纯度双氟草酸硼酸锂的合成方法
CN116375753B (zh) * 2023-06-02 2023-08-18 广州天赐高新材料股份有限公司 一种锂电池电解液用高纯度双氟草酸硼酸锂的合成方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111740161B (zh) 电解液和包含该电解液的电化学装置
EP3171445B1 (en) Non-aqueous electrolyte solution and electricity storage device in which same is used
CN111883830B (zh) 一种锂离子电池电解液以及电池负极和电化学储能器件
CN103887563A (zh) 一种锂离子二次电池电解液
WO2023207369A1 (zh) 锂离子电池
CN111834665A (zh) 一种高镍三元锂离子电池电解液及锂离子电池
CN116190794A (zh) 非水电解液及含有该非水电解液的锂离子电池
US20220052319A1 (en) Electrochemical device and electronic device
CN115863760A (zh) 锂离子电池电解液、锂离子电池和改善电池性能的方法
CN112310474A (zh) 锂离子电池非水电解液及包含该电解液的锂离子电池
CN115832436A (zh) 高低温性能兼顾的锂二次电池电解液及锂二次电池
CN115719832A (zh) 一种锂离子电池电解液及锂离子电池
CN112310466A (zh) 锂离子电池非水电解液及包含该电解液的锂离子电池
CN114171792B (zh) 一种二次电池电解液及二次电池
CN115995608A (zh) 电解液、锂二次电池和提高4.55v高电压钴酸锂正极电池体系性能的方法
CN114865080A (zh) 一种锂离子电池电解液及锂离子电池
CN117913358A (zh) 一种锂离子电池电解液和锂离子电池
CN115939509A (zh) 一种电解液和锂离子电池
CN116779967A (zh) 一种电解液和电池
CN116995300A (zh) 一种电解液及其应用
CN116666756A (zh) 一种电解液和电池
CN117117315A (zh) 一种电解液及其应用
CN114497689A (zh) 锂离子电池电解液及锂离子电池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination