CN116544509A - 一种锂离子电池电解液及其锂离子电池 - Google Patents

一种锂离子电池电解液及其锂离子电池 Download PDF

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Abstract

本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种锂离子电池电解液及其锂离子电池，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，添加剂包括添加剂A；添加剂A的含量为电解液总重量的0.5％～10％；添加剂A的结构通式为下式1：式1中，R1、R2独立地为选自被卤素取代或未被取代的C1‑C20的烷烃基、被卤素取代或未被取代的C3‑C20的环烷基、被卤素取代或未被取代的苯基、被卤素取代或未被取代的C1‑C20烯烃基或未被取代的联苯基、被卤素取代或未被取代的C6‑C26的苯烷基、被卤素取代或未被取代的C6‑C26的稠环芳烃基、空键。本发明的锂离子电池电解液通过添加添加剂A，能够显著提升锂离子电池的高温循环寿命和高温存储性能。

Description

一种锂离子电池电解液及其锂离子电池
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池电解液及其锂离子电池。
背景技术
锂离子电池正极材料表面覆盖有高强度的CEI层，传统的CEI中，富有机质的CEI与正极表面结合，不能承受正极的体积变化，导致在锂离子脱嵌过程中发生断裂，正极与电解液之间发生持续的副反应。此外，富有机质的CEI在高电压下容易氧化，进一步加速容量衰减。
正极中由体积变化引起的裂纹可以被抑制，这将显著提高正极的循环寿命。形成一个稳定的CEI，以保证高电位下正极材料的稳定性，从而提升锂离子电池的高温循环寿命和高温存储性能，是电解液领域的研究难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种锂离子电池电解液及其锂离子电池，提升锂离子电池的高温循环寿命和高温存储性能。
本发明公开了一种锂离子电池电解液，所述电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯，所述添加剂包括添加剂A；所述添加剂A的含量为所述电解液总重量的0.5％～10％；所述添加剂A的结构通式为下式1：
式1中，R1、R2独立地为选自被卤素取代或未被取代的C1-C20的烷烃基、被卤素取代或未被取代的C3-C20的环烷基、被卤素取代或未被取代的苯基、被卤素取代或未被取代的C1-C20烯烃基或未被取代的联苯基、被卤素取代或未被取代的C6-C26的苯烷基、被卤素取代或未被取代的C6-C26的稠环芳烃基、空键。
可选地，所述添加剂A的结构式为下式2：
CAS:74646-12-1。
可选地，所述添加剂A的含量为所述电解液总重量的1％。
可选地，所述添加剂还包括磺酸酯化合物、氟碳酸酯以及腈类化合物。
可选地，所述磺酸酯化合物为1,3-丙磺酸内酯，所述氟碳酸酯为氟代碳酸乙烯酯，所述腈类化合物包括丁二腈、己二腈、1,3,6-己烷三腈；所述1,3-丙磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯、丁二腈、己二腈、1,3,6-己烷三腈的含量分别为所述电解液总重量的3％、8％、1％、1％、2％。
可选地，所述有机溶剂还包括碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、四氢呋喃中至少一种。
可选地，所述有机溶剂包括碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、丙酸丙酯；所述碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、丙酸丙酯的质量比为1：1：2：6。
可选地，所述锂盐选自六氟磷酸盐，六氟砷酸盐、高氯酸盐、三氟磺酰锂、二氟(三氟甲基磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂、双氟亚胺磺酸锂中至少一种。
可选地，所述锂盐浓度为0.8％～1.3M。
本发明还公开了一种锂离子电池，包括如上述的锂离子电池电解液。
本发明的锂离子电池电解液通过添加添加剂A，能够显著提升锂离子电池的高温循环寿命和高温存储性能。
具体实施方式
需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
下面参考可选的实施例对本发明作详细说明。
作为本发明的一实施例，公开了一种锂离子电池电解液，所述电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯，所述添加剂包括添加剂A；所述添加剂A的含量为所述电解液总重量的0.5％～10％；所述添加剂A的结构通式为下式1：
式1中，R1、R2独立地为选自被卤素取代或未被取代的C1-C20的烷烃基、被卤素取代或未被取代的C3-C20的环烷基、被卤素取代或未被取代的苯基、被卤素取代或未被取代的C1-C20烯烃基或未被取代的联苯基、被卤素取代或未被取代的C6-C26的苯烷基、被卤素取代或未被取代的C6-C26的稠环芳烃基、空键。
具体地，当R1、R2各自独立地为选自碳原子数为1～20的烷烃基时，烷烃基的具体种类并不受到具体的限制，可根据实际需求进行选择，例如链状基和环状基均可，其中链状烃基又包括直链基和支链基，另外，环状基上可以有取代基，也可以不含有取代基。
作为烃基的实例，具体可以举出：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、叔戊基、新戊基、环戊基、二甲基丁基、1-乙基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、正己基、异己基、2-己基、3-己基、环己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、1，1，2-三甲基丙基、3，3-二甲基丁基、正庚基、2-庚基、3-庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、异庚基、环庚基、正辛基、环辛基、壬基、癸基、十一烃基、十二烃基、十三烃基、十四烃基、十五烃基、十六烃基、十七烃基、十八烃基、十九烃基、二十烃基。
本发明的锂离子电池电解液，添加剂A在0.5％～10％的范围内，由于添加剂A中硼原子的存在，硼原子可以络合由LiPF6分解产生的PF5，提高锂盐解离能力，降低表面阻抗，同时抑制PF5和有机溶剂发生的副反应。在首次化成阶段，添加剂A在低电位下发生还原，参与SEI膜的形成，促进SEI内部的LiF形成，并在有机溶剂碳酸乙烯酯(EC)发生还原时可共同反应形成聚合物，形成SEI外部的有机层，即添加剂A参与构建具有机械韧性的SEI膜。
另外，由于硼原子的缺电子效应，硼和正极材料钴酸锂LiCoO2(LCO)的M-O的氧配位，同时两个自由电子结合成键，牢固附着在正极表面，能够有效的防止正极材料循环过程中的体积膨胀，避免在锂离子脱嵌过程中发生断裂，正极与电解液之间发生持续的副反应。具体地，添加剂A能参与形成富无机CEI，富无机CEI与正极的键合较弱，在正极体积变化过程中承受的应变/应力较小，从而能够保持其对正极的保护作用。
此外，由于极低的电子导电性，富含无机物的界面相(CEI和SEI)也非常薄，并且具有广阔的电化学稳定性窗口，使其对正极和负极都具有良好的钝化能力。
因此，本发明的锂离子电池电解液通过添加添加剂A，能够显著提升锂离子电池的高温循环寿命和高温存储性能。
具体地，所述添加剂A的结构式为下式2：
CAS:74646-12-1。
具体地，所述添加剂A的含量为所述电解液总重量的0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％、10％。优选地，所述添加剂A的含量为所述电解液总重量的1％，高温循环以及高温存储效果佳。
具体地，所述添加剂还包括磺酸酯化合物、氟碳酸酯以及腈类化合物。优选地，所述磺酸酯化合物为1,3-丙磺酸内酯，所述氟碳酸酯为氟代碳酸乙烯酯，所述腈类化合物包括丁二腈、己二腈、1,3,6-己烷三腈；所述1,3-丙磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯、丁二腈、己二腈、1,3,6-己烷三腈的含量分别为所述电解液总重量的3％、8％、1％、1％、2％。
具体地，所述有机溶剂还包括碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、四氢呋喃中至少一种。优选地，所述有机溶剂为碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、丙酸丙酯；所述碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、丙酸丙酯的质量比为1：1：2：6。
具体地，所述电解质锂盐任选自有机锂盐或无机锂盐中的至少一种。优选地，所述电解质锂盐选自含有氟元素和锂元素的化合物中的至少一种。
优选地，所述电解质锂盐选自六氟磷酸盐，六氟砷酸盐、高氯酸盐、三氟磺酰锂、二氟(三氟甲基磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂、双氟亚胺磺酸锂中至少一种。
优选地，所述电解质锂盐浓度为0.5M～1.5M。锂盐浓度过低，电解液的电导率低，会影响整个锂离子电池体系的倍率和循环性能；锂盐浓度过高，电解液粘度过大，同样影响整个锂离子电池体系的倍率。进一步优选地，所述锂盐浓度为0.8％～1.3M。
本发明还公开了一种锂离子电池，包括如上述的锂离子电池电解液。具体地，锂离子电池还包括正极、负极、隔膜。在上述锂离子电池中，所述正极包括正极集流体和位于所述正极集流体上的正极活性浆料层。所述正极活性浆料层包括正极活性材料；所述负极包括负极集流体和位于所述负极集流体上的负极活性浆料层，所述负极活性浆料层包括负极活性材料。正极活性材料、正极粘结剂、负极活性材料的具体种类均不受到具体的限制，可根据需求进行选择。
优选地，所述正极活性材料为选自钴酸锂(LiCoO2)、锂镍锰钴三元材料、磷酸亚铁锂(LiFePO4)、锰酸锂(LiMn2O4)中的一种或多种。
优选地，所述负极活性材料为石墨和/或硅，例如天然石墨、人造石墨、中间相微碳球(简称为MCMB)、硬碳、软碳、硅、硅-碳复合物、Li-Sn合金、Li-Sn-O合金、Sn、SnO、SnO2、尖晶石结构的锂化TiO2-Li4Ti5O12、Li-Al合金均可作为负极活性材料。
下面通过具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
电解液的制备
电解液的制备步骤为：将碳酸乙烯酯(EC)/碳酸丙烯酯(PC)/碳酸二乙酯(DEC)/丙酸丙酯(PP)＝1/1/2/6的质量比混合，作为有机溶剂。向有机溶剂中加入添加剂A、1,3-丙磺酸内酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、丁二腈(SN)、己二腈(ADN)、1,3,6-己烷三腈(HTCN)，混合均匀后，加入LiPF6，得到LiPF6浓度为1.1mol/L的电解液。其中，添加剂A的添加量为0.5％，1,3-丙磺酸内酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、丁二腈(SN)、己二腈(ADN)、1,3,6-己烷三腈(HTCN)添加量见表1。添加剂A的结构式如下：
CAS:74646-12-1。
锂离子电池的制作
正极的制作：将正极活性物质LCO、导电剂CNT，粘结剂聚偏二氟乙按重量为97:1.5:1.5在N-甲基吡咯烷酮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。
负极的制作：将负极活性物质石墨，导电剂乙炔黑，粘结剂丁苯橡胶，增稠剂羧甲基纤维素钠按质量比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。
锂离子电池的制作：将正极、隔离膜以及负极按顺序叠好，使隔离膜处于正负极中间，起到隔离作用，然后卷绕得到裸电芯。将裸电芯至于外包装袋中，分别将电解液注入干燥后的锂离子电池中，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，完成锂离子电池的制备。
实施例2
电解液的制备
电解液的制备步骤为：将碳酸乙烯酯(EC)/碳酸丙烯酯(PC)/碳酸二乙酯(DEC)/丙酸丙酯(PP)＝1/1/2/6的质量比混合，作为有机溶剂。向有机溶剂中加入添加剂A、1,3-丙磺酸内酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、丁二腈(SN)、己二腈(ADN)、1,3,6-己烷三腈(HTCN)，混合均匀后，加入LiPF6，得到LiPF6浓度为1.1mol/L的电解液。其中，添加剂A的添加量为1％，1,3-丙磺酸内酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、丁二腈(SN)、己二腈(ADN)、1,3,6-己烷三腈(HTCN)添加量见表1。添加剂A的结构式如下：
CAS:74646-12-1。
锂离子电池的制作
正极的制作：将正极活性物质LCO、导电剂CNT，粘结剂聚偏二氟乙按重量为97:1.5:1.5在N-甲基吡咯烷酮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。
负极的制作：将负极活性物质石墨，导电剂乙炔黑，粘结剂丁苯橡胶，增稠剂羧甲基纤维素钠按质量比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。
锂离子电池的制作：将正极、隔离膜以及负极按顺序叠好，使隔离膜处于正负极中间，起到隔离作用，然后卷绕得到裸电芯。将裸电芯至于外包装袋中，分别将电解液注入干燥后的锂离子电池中，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，完成锂离子电池的制备。
实施例3
电解液的制备
电解液的制备步骤为：将碳酸乙烯酯(EC)/碳酸丙烯酯(PC)/碳酸二乙酯(DEC)/丙酸丙酯(PP)＝1/1/2/6的质量比混合，作为有机溶剂。向有机溶剂中加入添加剂A、1,3-丙磺酸内酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、丁二腈(SN)、己二腈(ADN)、1,3,6-己烷三腈(HTCN)，混合均匀后，加入LiPF6，得到LiPF6浓度为1.1mol/L的电解液。其中，添加剂A的添加量为2％，1,3-丙磺酸内酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、丁二腈(SN)、己二腈(ADN)、1,3,6-己烷三腈(HTCN)添加量见表1。添加剂A的结构式如下：
CAS:74646-12-1。
锂离子电池的制作
正极的制作：将正极活性物质LCO、导电剂CNT，粘结剂聚偏二氟乙按重量为97:1.5:1.5在N-甲基吡咯烷酮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。
负极的制作：将负极活性物质石墨，导电剂乙炔黑，粘结剂丁苯橡胶，增稠剂羧甲基纤维素钠按质量比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。
锂离子电池的制作：将正极、隔离膜以及负极按顺序叠好，使隔离膜处于正负极中间，起到隔离作用，然后卷绕得到裸电芯。将裸电芯至于外包装袋中，分别将电解液注入干燥后的锂离子电池中，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，完成锂离子电池的制备。
实施例4
电解液的制备
电解液的制备步骤为：将碳酸乙烯酯(EC)/碳酸丙烯酯(PC)/碳酸二乙酯(DEC)/丙酸丙酯(PP)＝1/1/2/6的质量比混合，作为有机溶剂。向有机溶剂中加入添加剂A、1,3-丙磺酸内酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、丁二腈(SN)、己二腈(ADN)、1,3,6-己烷三腈(HTCN)，混合均匀后，加入LiPF6，得到LiPF6浓度为1.1mol/L的电解液。其中，添加剂A的添加量为5％，1,3-丙磺酸内酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、丁二腈(SN)、己二腈(ADN)、1,3,6-己烷三腈(HTCN)添加量见表1。添加剂A的结构式如下：
CAS:74646-12-1。
锂离子电池的制作
正极的制作：将正极活性物质LCO、导电剂CNT，粘结剂聚偏二氟乙按重量为97:1.5:1.5在N-甲基吡咯烷酮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。
负极的制作：将负极活性物质石墨，导电剂乙炔黑，粘结剂丁苯橡胶，增稠剂羧甲基纤维素钠按质量比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。
锂离子电池的制作：将正极、隔离膜以及负极按顺序叠好，使隔离膜处于正负极中间，起到隔离作用，然后卷绕得到裸电芯。将裸电芯至于外包装袋中，分别将电解液注入干燥后的锂离子电池中，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，完成锂离子电池的制备。
实施例5
电解液的制备
电解液的制备步骤为：将碳酸乙烯酯(EC)/碳酸丙烯酯(PC)/碳酸二乙酯(DEC)/丙酸丙酯(PP)＝1/1/2/6的质量比混合，作为有机溶剂。向有机溶剂中加入添加剂A、1,3-丙磺酸内酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、丁二腈(SN)、己二腈(ADN)、1,3,6-己烷三腈(HTCN)，混合均匀后，加入LiPF6，得到LiPF6浓度为1.1mol/L的电解液。其中，添加剂A的添加量为10％，1,3-丙磺酸内酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、丁二腈(SN)、己二腈(ADN)、1,3,6-己烷三腈(HTCN)添加量见表1。添加剂A的结构式如下：
CAS:74646-12-1。
锂离子电池的制作
正极的制作：将正极活性物质LCO、导电剂CNT，粘结剂聚偏二氟乙按重量为97:1.5:1.5在N-甲基吡咯烷酮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。
负极的制作：将负极活性物质石墨，导电剂乙炔黑，粘结剂丁苯橡胶，增稠剂羧甲基纤维素钠按质量比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。
锂离子电池的制作：将正极、隔离膜以及负极按顺序叠好，使隔离膜处于正负极中间，起到隔离作用，然后卷绕得到裸电芯。将裸电芯至于外包装袋中，分别将电解液注入干燥后的锂离子电池中，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，完成锂离子电池的制备。
对比例1
电解液的制备
电解液的制备步骤为：将碳酸乙烯酯(EC)/碳酸丙烯酯(PC)/碳酸二乙酯(DEC)/丙酸丙酯(PP)＝1/1/2/6的质量比混合，作为有机溶剂。向有机溶剂中加入添加剂A、1,3-丙磺酸内酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、丁二腈(SN)、己二腈(ADN)、1,3,6-己烷三腈(HTCN)，混合均匀后，加入LiPF6，得到LiPF6浓度为1.1mol/L的电解液。其中，添加剂A的添加量为0％，1,3-丙磺酸内酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、丁二腈(SN)、己二腈(ADN)、1,3,6-己烷三腈(HTCN)添加量见表1。
锂离子电池的制作
正极的制作：将正极活性物质LCO、导电剂CNT，粘结剂聚偏二氟乙按重量为97:1.5:1.5在N-甲基吡咯烷酮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。
负极的制作：将负极活性物质石墨，导电剂乙炔黑，粘结剂丁苯橡胶，增稠剂羧甲基纤维素钠按质量比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。
锂离子电池的制作：将正极、隔离膜以及负极按顺序叠好，使隔离膜处于正负极中间，起到隔离作用，然后卷绕得到裸电芯。将裸电芯至于外包装袋中，分别将电解液注入干燥后的锂离子电池中，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，完成锂离子电池的制备。
对比例2
电解液的制备
电解液的制备步骤为：将碳酸乙烯酯(EC)/碳酸丙烯酯(PC)/碳酸二乙酯(DEC)/丙酸丙酯(PP)＝1/1/2/6的质量比混合，作为有机溶剂。向有机溶剂中加入添加剂A、1,3-丙磺酸内酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、丁二腈(SN)、己二腈(ADN)、1,3,6-己烷三腈(HTCN)，混合均匀后，加入LiPF6，得到LiPF6浓度为1.1mol/L的电解液。其中，添加剂A的添加量为0.3％，1,3-丙磺酸内酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、丁二腈(SN)、己二腈(ADN)、1,3,6-己烷三腈(HTCN)添加量见表1。添加剂A的结构式如下：
CAS:74646-12-1。
锂离子电池的制作
正极的制作：将正极活性物质LCO、导电剂CNT，粘结剂聚偏二氟乙按重量为97:1.5:1.5在N-甲基吡咯烷酮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。
负极的制作：将负极活性物质石墨，导电剂乙炔黑，粘结剂丁苯橡胶，增稠剂羧甲基纤维素钠按质量比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。
锂离子电池的制作：将正极、隔离膜以及负极按顺序叠好，使隔离膜处于正负极中间，起到隔离作用，然后卷绕得到裸电芯。将裸电芯至于外包装袋中，分别将电解液注入干燥后的锂离子电池中，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，完成锂离子电池的制备。
对比例3
电解液的制备
电解液的制备步骤为：将碳酸乙烯酯(EC)/碳酸丙烯酯(PC)/碳酸二乙酯(DEC)/丙酸丙酯(PP)＝1/1/2/6的质量比混合，作为有机溶剂。向有机溶剂中加入添加剂A、1,3-丙磺酸内酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、丁二腈(SN)、己二腈(ADN)、1,3,6-己烷三腈(HTCN)，混合均匀后，加入LiPF6，得到LiPF6浓度为1.1mol/L的电解液。其中，添加剂A的添加量为12％，1,3-丙磺酸内酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、丁二腈(SN)、己二腈(ADN)、1,3,6-己烷三腈(HTCN)添加量见表1。添加剂A的结构式如下：
CAS:74646-12-1。
锂离子电池的制作
正极的制作：将正极活性物质LCO、导电剂CNT，粘结剂聚偏二氟乙按重量为97:1.5:1.5在N-甲基吡咯烷酮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。
负极的制作：将负极活性物质石墨，导电剂乙炔黑，粘结剂丁苯橡胶，增稠剂羧甲基纤维素钠按质量比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。
锂离子电池的制作：将正极、隔离膜以及负极按顺序叠好，使隔离膜处于正负极中间，起到隔离作用，然后卷绕得到裸电芯。将裸电芯至于外包装袋中，分别将电解液注入干燥后的锂离子电池中，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，完成锂离子电池的制备。
上述实施例1-5及对比例1-3电解液各组分的添加量如下表1所示：
表1
锂离子电池的高温循环测试
测试方法：将锂离子电池置于在45±2度环境，按照标准充放电循环，循环倍率1C，充电电压3.0-4.5V，计算循环后锂离子电池的容量保持率。计算公式如下：
第n次循环容量保持率(％)＝(第n次循环放电容量)/(首次循环放电容量)*100％。
锂离子电池的高温存储测试
测试方法：将分容完的电芯在常温下以0.5C电流充至4.5V，将满电锂离子电池置于85度环境下12小时，热测厚度膨胀率，恢复室温后，以0.5C大小电流进行放电到3.0V，记录放电容量。
锂离子电池测试情况如表2。
表2
从表2中对比例与实施例可知，合适量的添加剂A对45℃高温循环和85℃高温存储的容量和厚度膨胀均有明显的改善，但加入量过高会对循环和存储性能有恶化。实施例1～5以及对比例1～3可以看出，实施例2的高温循环以及高温存储效果最佳，也即化合物A添加1％含量效果最佳。
以上内容是结合具体的可选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种锂离子电池电解液，其特征在于，所述电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯，所述添加剂包括添加剂A；所述添加剂A的含量为所述电解液总重量的0.5％～10％；所述添加剂A的结构通式为下式1：
式1中，R1、R2独立地为选自被卤素取代或未被取代的C1-C20的烷烃基、被卤素取代或未被取代的C3-C20的环烷基、被卤素取代或未被取代的苯基、被卤素取代或未被取代的C1-C20烯烃基或未被取代的联苯基、被卤素取代或未被取代的C6-C26的苯烷基、被卤素取代或未被取代的C6-C26的稠环芳烃基、空键。
2.如权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述添加剂A的结构式为下式2：
3.如权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述添加剂A的含量为所述电解液总重量的1％。
4.如权利要求1至3任一项所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述添加剂还包括磺酸酯化合物、氟碳酸酯以及腈类化合物。
5.如权利要求4所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述磺酸酯化合物为1,3-丙磺酸内酯，所述氟碳酸酯为氟代碳酸乙烯酯，所述腈类化合物包括丁二腈、己二腈、1,3,6-己烷三腈；所述1,3-丙磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯、丁二腈、己二腈、1,3,6-己烷三腈的含量分别为所述电解液总重量的3％、8％、1％、1％、2％。
6.如权利要求1至3任一项所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述有机溶剂还包括碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、四氢呋喃中至少一种。
7.如权利要求6所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述有机溶剂包括碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、丙酸丙酯；所述碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、丙酸丙酯的质量比为1：1：2：6。
8.如权利要求1至3任一项所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述锂盐选自六氟磷酸盐，六氟砷酸盐、高氯酸盐、三氟磺酰锂、二氟(三氟甲基磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂、双氟亚胺磺酸锂中至少一种。
9.如权利要求8所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述锂盐浓度为0.8％～1.3M。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的锂离子电池电解液。
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