CN117832611A

CN117832611A - 一种非水电解液和锂离子电池

Info

Publication number: CN117832611A
Application number: CN202311821608.6A
Authority: CN
Inventors: 黄宇昌; 秦炳胜; 盛杰
Original assignee: Svolt Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Svolt Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2023-12-27
Filing date: 2023-12-27
Publication date: 2024-04-05

Abstract

本发明提供一种非水电解液和锂离子电池，所述非水电解液包括锂盐、添加剂和溶剂，所述添加剂包括邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物。本发明提供的非水电解液不仅能够解决现有技术中存在的锂离子电池在高温条件下循环和存储时寿命衰减的技术问题，并且还能够兼备良好的防过充能力，以此保护电芯。

Description

一种非水电解液和锂离子电池

技术领域

本发明属于电解液材料技术领域，具体涉及一种非水电解液和锂离子电池。

背景技术

随着近几年科学技术的不断发展，新能源车所用的锂离子动力电池对电池的综合性能提出了更高的要求。为了满足电动汽车长续航里程、宽温度范围环境的需求，需要开发一种具有更高能量密度、更优异高温循环性能以及存储性能的锂离子二次电池，以此实现车用动力电池能够达到10年以上寿命的目的。

然而，高能量密度的锂离子二次电池通常使用镍含量较高的过渡金属氧化物(例如镍钴锰酸锂材料)正极材料，上述正极材料的工作电压较高，通常为4.2～4.4V，故其在高温和高压下容易发生界面劣化、颗粒破碎以及电解液氧化等问题，导致电池在高温下的循环寿命迅速衰减，因此有必要开发在高温下能够稳定成膜的电解液添加剂材料，同时为了提升电池的安全性能，电解液添加剂还应具备一定的防过充能力。

近年来，从提高电池的充放电能力和可循环性、存储耐久性以及过充安全性等性能的角度出发，现有技术公开了诸多电解液添加剂在锂二次电池中的实际应用研究，但在应用过程中仍存在一些问题，故需要开发一种能够兼备良好的高温循环性能、存储性能和安全性能的电解液。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种非水电解液和锂离子电池。本发明提供的非水电解液不仅能够解决现有技术中存在的锂离子电池在高温条件下循环和存储时寿命衰减的技术问题，并且还能够兼备良好的防过充能力，以此保护电芯。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种非水电解液，所述非水电解液包括锂盐、添加剂和溶剂，所述添加剂包括具有式1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物：

其中，R₁选自氢、卤素、取代或未取代的C1～C4的烷基、取代或未取代的C2～C3的烯基或取代或未取代的C2～C3的炔基中的至少一种。

本发明中具有式1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物，其结构中含有两种不同的功能基团，一方面，三甲基硅基基团具有吸收电解液中残留水分和氢氟酸的作用，减少了正极金属原子的溶出以及电池的自放电，进而提升了电池的循环和存储性能。另一方面，邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物中的苯基基团在被氧化聚合时形成的粘稠物质能够阻塞隔膜，造成电池断电从而起到保护作用，防止电池进一步过充，并产生安全隐患。

综上可知，本发明提供的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物添加剂不仅能够钝化正极界面，形成稳定SEI保护膜，减少了电池自放电，同时具备良好的防过充保护电池的能力，以此提高电池的高温存储性能、循环性能以及安全性能。

在本发明中，取代或未取代的C1～C4的烷基指的是主链的碳原子数为1～4的烷基，例如可以为1、2、3、4。

在本发明中，取代或未取代的C2～C3的烯基指的是主链的碳原子数为2～3的烯基，例如可以为2、3。

在本发明中，取代或未取代的C2～C3的炔基指的是主链的碳原子数为2～3的炔基，例如可以为2、3。

在本发明中，本发明还提供了具有式1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物的制备方法，其包括以下步骤：

具体为在一个与汞封式鼓泡装置连通(尾管通入通风橱中)的500mL干燥烧瓶中，在氮气存在下加入硼烷和四氢呋喃溶液。在0℃充分搅拌下，在30min内滴加含取代基R₁的儿茶酚(又称邻苯二酚)的50mL四氢呋喃的溶液。在25℃继继搅拌30min后，蒸馏得到产物中间体含取代基R₁的儿茶酚硼烷；

将含取代基R₁的儿茶酚硼烷与C₁₄H₂₃OPSi、甲醇溶剂进行混合，加热反应之后用旋转蒸发仪将溶剂甲醇蒸发，即可得到具有式1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物。

优选地，所述添加剂包括具有式1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物：

其中，R₁选自氢、氟原子或异丁基。

优选地，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述具有式1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物的质量百分含量为0.01～5％，优选为0.1～2％，例如可以为0.01％、0.05％、0.1％、0.5％、1.0％、1.5％、2.0％、3％、4％、5％等。

优选地，所述添加剂还可以包括高温添加剂和成膜添加剂。

优选地，所述高温添加剂包括含有不饱和键的环状碳酸酯化合物、卤素取代的环状碳酸酯化合物、硫酸酯化合物、亚硫酸酯化合物、磺酸内酯化合物、腈类化合物、芳香族化合物、异氰酸酯化合物、磷腈化合物、环状酸酐化合物、亚磷酸酯化合物、磷酸酯化合物或硼酸酯化合物中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述含有不饱和键的环状碳酸酯化合物包括碳酸亚乙烯酯和/或乙烯基碳酸亚乙酯。

优选地，所述卤素取代的环状碳酸酯化合物包括氟代碳酸乙烯酯。

优选地，所述硫酸酯化合物包括硫酸乙烯酯。

优选地，所述亚硫酸酯化合物包括亚硫酸乙烯酯。

优选地，所述磺酸内酯化合物包括1,3-丙磺酸内酯。

优选地，所述腈类化合物包括丁二腈和/或己二腈。

优选地，所述芳香族化合物包括联苯和/或环己基苯。

优选地，所述异氰酸酯化合物包括1,4-丁二异氰酸酯。

优选地，所述磷腈化合物包括乙氧基五氟环三磷腈。

优选地，所述环状酸酐化合物包括丁二酸酐和/或马来酸酐。

优选地，所述亚磷酸酯化合物包括三(三甲基硅基)亚磷酸酯。

优选地，所述磷酸酯化合物包括三(三甲基硅基)磷酸酯。

优选地，所述硼酸酯化合物包括三(三甲基硅基)硼酸酯。

优选地，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述高温添加剂的质量百分含量为0.01～2％，优选为0.1％～1.5％，例如可以为0.01％、0.02％、0.05％、0.08％、0.1％、0.2％、0.5％、0.8％、1％、1.2％、1.5％、1.8％、2％等。

优选地，所述成膜添加剂包括氟代碳酸乙烯酯和/或硫酸乙烯酯。

优选地，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质量百分含量为0～2％，优选为0.2～0.8％，例如可以为0％、0.02％、0.05％、0.08％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、1％、1.2％、1.5％、1.8％、2％等。

优选地，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述硫酸乙烯酯的质量百分含量为0～2％，优选为0.5～1.5％，例如可以为0％、0.02％、0.05％、0.08％、0.1％、0.2％、0.5％、0.7％、0.8％、1％、1.2％、1.5％、1.8％、2％等。

优选地，所述锂盐包括主盐和辅盐。

优选地，所述主盐包括六氟磷酸锂。

优选地，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述主盐的质量百分含量为10～20％，优选为10-15％，例如可以为10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％等。

优选地，所述辅盐包括二氟磷酸锂。

优选地，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述辅盐的质量百分含量为0.1～1.5％，优选为0.1-1％，例如可以为0.1％、0.2％、0.5％、0.7％、0.8％、1％、1.2％、1.5％等。

在本发明中，通过调控主盐和辅盐的种类以及含量，使得电池的成膜阻抗降低，以此提高电池的性能。

优选地，所述溶剂包括环状碳酸酯和链状酯类化合物。

优选地，所述链状酯类化合物包括链状碳酸酯和链状羧酸酯。

优选地，所述链状酯类化合物包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯或乙酸丙酯中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯或碳酸丁烯酯中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述环状碳酸酯和链状酯类化合物的体积比为(5～40):(60～95)，例如可以为5:95、8:92、10:90、15:85、20:80、25:75、30:70、35:65、40:60等。

在本发明中，通过调控环状碳酸酯和链状酯类化合物的体积比，可以调控电解液的粘度和介电常数，使得电解液的电导率数值最高，体积比过低会电解液的介电常数小，锂盐的解离弱，反之则会造成电解液的粘度过大，并且锂离子传递困难。

优选地，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述溶剂的质量百分含量为70～90％，例如可以为70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％等。

第二方面，本发明提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极极片、负极极片、电解液和隔膜，所述电解液包括根据第一方面所述的非水电解液。

优选地，所述正极极片的材料包括锂的过渡金属氧化物和/或锂的过渡金属磷酸化合物。

优选地，所述锂的过渡金属氧化物包括所述锂的过渡金属氧化物包括LiCoO₂、LiNi_xCo_yMn_zO₂、LiNi_xMn_yO₂、LiMn₂O₄、LiMnO₂或Li₂MnO₄中的任意一种或至少两种的组合，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1其中x的值可以是0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1，y的值可以是0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1，z的值可以是0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1等，但不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述锂的过渡金属磷酸化合物主要包括LiFePO₄、LiMnPO₄或LiCoPO₄中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述负极极片的材料包括碳质材料、合金类材料或锂金属氧化物材料中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述负极极片的材料包括天然石墨、人造石墨、软碳、硬碳或钛酸锂中的任意一种或至少两种的组合。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种非水电解液，其中具有式1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物，其结构中含有两种不同的功能基团，一方面，三甲基硅基基团具有吸收电解液中残留水分和氢氟酸的作用，减少了正极金属原子的溶出以及电池的自放电，进而提升了电池的循环和存储性能。另一方面，邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物中的苯基基团在被氧化聚合时形成的粘稠物质能够阻塞隔膜，造成电池断电从而起到保护作用，防止电池进一步过充，并产生安全隐患。综上可知，本发明提供的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物添加剂不仅能够钝化正极界面，形成稳定SEI保护膜，减少了电池自放电，同时具备良好的防过充保护电池的能力，以此提高电池的高温存储性能、循环性能以及安全性能。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

本实施例提供了一种非水电解液，非水电解液包括六氟磷酸锂、添加剂和溶剂，添加剂包括具有式1-1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物、氟代碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯和二氟磷酸锂。

本实施例提供了上述具有式1-1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物的合成路线，其包括以下步骤：

具体的，在圆底烧瓶中，加入等量的C₁₄H₂₃OPSi和C₆H₅BO₂和甲醇溶剂进行混合，并将温度加热到55℃，持续搅拌2h，之后用旋转蒸发仪将溶剂甲醇蒸发，即可得到具有式1-1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物。

以非水电解液的总质量为100％计，六氟磷酸锂的质量百分含量为12.5％；具有式1-1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物的质量百分含量为0.5％，氟代碳酸亚乙烯酯的质量百分含量为0.5％，硫酸乙烯酯的质量百分含量为1％，二氟磷酸锂的质量百分含量为1％；溶剂的质量百分含量为84.5％，具体组成为包括质量比为30:50:20的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯。

本实施例还提供了上述非水电解液的制备方法，其包括以下步骤：

在氧含量＜0.1ppm和水含量＜0.1ppm的情况下，将上述组分按照配方量进行混合，搅拌均匀后得到所述非水电解液。

实施例2

本实施例提供了一种非水电解液，非水电解液包括六氟磷酸锂、添加剂和溶剂，添加剂包括具有式1-2所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物、氟代碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯和二氟磷酸锂。

本实施例提供了上述具有式1-2所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物的合成路线，其包括以下步骤：

具体的，在圆底烧瓶中，加入等量的C₁₄H₂₃OPSi和C₁₀H₁₃BO₂和甲醇溶剂进行混合，并将温度加热到55℃，持续搅拌2h，之后用旋转蒸发仪将溶剂甲醇蒸发，即可得到具有式1-2所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物。

以非水电解液的总质量为100％计，六氟磷酸锂的质量百分含量为12.5％；具有式1-2所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物的质量百分含量为0.5％，氟代碳酸亚乙烯酯的质量百分含量为0.5％，硫酸乙烯酯的质量百分含量为1％，二氟磷酸锂的质量百分含量为1％；溶剂的质量百分含量为84.5％，具体组成为包括质量比为30:50:20的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯。

本实施例中非水电解液的制备方法与实施例1相同。

实施例3

本实施例与实施例1的区别之处在于，以非水电解液的总质量为100％计，六氟磷酸锂的质量百分含量为15％；具有式1-1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物的质量百分含量为0.5％，氟代碳酸亚乙烯酯的质量百分含量为1％，硫酸乙烯酯的质量百分含量为0.1％，二氟磷酸锂的质量百分含量为0.4％；溶剂的质量百分含量为83％，具体组成为包括质量比为30:50:20的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯，其他均与实施例1相同。

实施例4

本实施例与实施例1的区别之处在于，以非水电解液的总质量为100％计，六氟磷酸锂的质量百分含量为10％；具有式1-1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物的质量百分含量为0.5％，氟代碳酸亚乙烯酯的质量百分含量为1％，硫酸乙烯酯的质量百分含量为1％，二氟磷酸锂的质量百分含量为1％；溶剂的质量百分含量为86.5％，具体组成为包括质量比为30:50:20的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯，其他均与实施例1相同。

实施例5

本实施例与实施例1的区别之处在于，将氟代碳酸乙烯酯替换为等含量的碳酸亚乙烯酯，其他均与实施例1相同。

实施例6

本实施例与实施例1的区别之处在于，溶剂的组成包括体积比为1:9的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯，其他均与实施例1相同。

实施例7

本实施例与实施例1的区别之处在于，将如式1-1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物替换为等含量的如式1-3所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物，其他均与实施例1相同：

实施例8

本实施例与实施例1的区别之处在于，将二氟磷酸锂替换为等含量的六氟磷酸锂，其他均与实施例1相同。

实施例9

本实施例与实施例1的区别之处在于，将氟代碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯和二氟磷酸锂均替换为等含量的具有式1-1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物，其他均与实施例1相同。

对比例1

本对比例与实施例1的区别之处在于，不添加具有式1-1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物，并调整溶剂的含量使得总体系的质量百分含量为100％，其他均与实施例1相同。

对比例2

本对比例与实施例1的区别之处在于，将具有式1-1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物替换为等含量的氟代碳酸乙烯酯，其他均与实施例1相同。

对比例3

本对比例与实施例1的区别之处在于，将具有式1-1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物替换为等含量的三(三甲基硅烷)硼酸酯，其他均与实施例1相同。

应用例1至应用例9以及对比应用例1至对比应用例3

将实施例1至实施例9以及对比例1至对比例3提供的非水电解液制备得到锂离子电池，制备方法如下：

正极片的制备：将正极活性材料镍钴锰酸锂(LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂)、导电剂Super-P、粘接剂PVDF按质量比95.8:2.2:2.0溶于溶剂N-甲基吡咯烷酮中混合均匀制成正极浆料后，将正极浆料均匀涂布在集流体铝箔上，涂布量为18mg/cm²，随后在90℃下烘干后进行冷压、切边、裁片和分条后，在90℃真空条件下干燥4h，焊接极耳，制成满足要求的锂离子二次电池的正极片；

负极片的制备：将负极活性材料人造石墨、导电剂Super-P、增稠剂CMC、粘接剂SBR按质量比96.5:1.0:1.0:1.5溶于溶剂去离子水中混合均匀制成负极浆料后，将负极浆料均匀涂布在集流体铜箔上，涂布量为8.9mg/cm²，随后在90℃下烘干后进行冷压、切边、裁片和分条后，在110℃真空条件下干燥4h，焊接极耳，制成满足要求的锂离子二次电池的负极片；

锂离子电池的制备：将根据前述工艺制备的锂离子二次电池的正极片、负极片以及聚乙烯隔膜经过叠片工艺制作成厚度为8mm、宽度为60mm、长度为130mm的电池，并在90℃下真空烘烤10h、注入实施例和对比例中的非水电解液、静置24h，之后用0.1C(200mA)的恒定电流充电至4.4V，然后以4.4V恒压充电至电流下降到0.05C(100mA)，然后以0.1C(200mA)的恒定电流放电至2.8V，重复2次充放电，最后以0.1C(200mA)的恒定电流充电至3.8V，即完成锂离子电池的制备。

测试条件

将应用例1至应用例9以及对比应用例1至对比应用例3提供的锂离子电池进行测试，测试方法如下：

锂离子二次电池的高温存储性能测试：

在25℃下，先以0.05C的恒定电流分别对应用例1至应用例9以及对比应用例1至对比应用例3制备的锂离子二次电池充电至4.35V，进一步以4.35V恒定电压充电至电流为0.05C，然后以0.5C的恒定电流对锂离子二次电池放电至2.8V，此次的放电容量为锂离子二次电池高温存储前的放电容量；然后以0.5C的恒定电流对锂离子二次电池充电至4.35V，将锂离子二次电池置于60℃下存储30天，待存储结束后，将锂离子二次电池置于25℃环境下，然后以0.5C的恒定电流对锂离子二次电池放电至2.8V，之后以0.5C的恒定电流对锂离子二次电池充电至4.35V，进一步以4.35V恒定电压充电至电流为0.05C，然后以0.5C的恒定电流对锂离子二次电池放电至2.8V，最后一次的放电容量为锂离子二次电池高温存储后的放电容量。锂离子二次电池高温存储后的容量保持率(％)＝[锂离子二次电池高温存储后的放电容量/锂离子二次电池高温存储前的放电容量]×100％。

锂离子二次电池的高温循环性能测试：

分别对应用例1至应用例9以及对比应用例1至对比应用例3制备的锂离子二次电池的高温循环性能进行测试，具体方法为：在45℃下，先以0.5C的恒定电流分别对锂离子二次电池充电至4.35V，再以4.35V恒定电压充电至电流为0.05C截止，然后以0.5C的恒定电流对锂离子二次电池放电至2.8V，此为一个充放电循环过程，此次的放电容量为第一次循环的放电容量。将锂离子二次电池按上述方式进行循环充放电测试，取第800次循环的放电容量。锂离子二次电池800次循环后的容量保持率(％)＝[第800次循环的放电容量/第一次循环的放电容量]×100％。

锂离子二次电池的高温存储产气性能测试：

在25℃下，先以0.5C的恒定电流分别对应用例1至应用例9以及对比应用例1至对比应用例3制备的锂离子二次电池充电至4.35V，进一步以4.35V恒定电压充电至电流为0.05C截止，然后以0.5C的恒定电流对锂离子二次电池放电至2.8V，此次的放电容量为锂离子二次电池高温存储前的放电容量；然后以0.5C的恒定电流对锂离子二次电池充电至4.35V，以4.35V恒定电压充电至电流为0.05C截止，将锂离子电池充满电。采用排水法测试电池的体积，用千分尺测量电池的厚度。

之后将锂离子电池置于60℃下存储30天，待存储结束后，将锂离子二次电池置于25℃环境下，采用排水法测试电池的体积，具体地，首先将装纯水的烧杯放在天平上，称量，记为读数1，然后把存储前的电池(新鲜电池)或存储后的电池浸泡在烧杯的水中，称量，记为读数2，读数2减去读数1就是存储前的电池(新鲜电池)或存储后的电池的体积，水的密度是1mg/mL，读数1mL对应着存储前的电池(新鲜电池)或存储后的电池的体积为1mL，因此，浸泡在水中的为存储前的电池，那么读数2减去读数1就是电池存储前的体积，浸泡在水中的为存储后的电池，那么读数2减去读数1就是电池存储后的体积，存储后的体积/存储前的体积即为电池存储后的体积与电池储前的体积之比。用千分尺测量电池的厚度。然后以0.5C的恒定电流对锂离子二次电池放电至2.8V，之后以0.5C的恒定电流对锂离子二次电池充电至4.35V，进一步以4.35V恒定电压充电至电流为0.05C，然后以0.5C的恒定电流对锂离子二次电池放电至2.8V，最后一次的放电容量为锂离子二次电池高温存储后的放电容量。电池体积膨胀率(％)＝(存储后的体积/存储前的体积-1)×100％。

测试结果如表1所示：

表1

由表1可以看出，本发明中应用例1提供的电池具有最优的高温循环性能以及高温存储性能。

从应用例1、应用例5和6可以看出，通过调控溶剂的体积比以及高温添加剂、成膜添加剂的种类以及含量，使得锂离子二次电池具有较优的高温性能。

从应用例1和8可以看出，通过调控主盐和辅盐的种类以及含量，使得电池的成膜阻抗降低，以此提高电池的性能。

从应用例1和对比应用例1、对比应用例2的比较中可以看出，与不添加邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物的电池相比，随着邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物的加入，锂离子二次电池在55℃存储的容量保持率增加，并且存储过程中的产气量降低，循环容量保持率随之提升。

从应用例1和对比应用例3可以看出，常规的三(三甲基硅烷)硼酸酯无法实现本发明中邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物的技术效果。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺方法，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种非水电解液，其特征在于，所述非水电解液包括锂盐、添加剂和溶剂，所述添加剂包括具有式1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物：

2.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述添加剂包括具有式1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物：

其中，R₁选自氢、氟原子或异丁基。

3.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其特征在于，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述具有式1所示结构的邻亚苯基三甲基硅氧硼酸酯类化合物的质量百分含量为0.01～5％，优选为0.1～2％。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的非水电解液，其特征在于，所述添加剂还可以包括高温添加剂和成膜添加剂；

优选地，所述高温添加剂包括含有不饱和键的环状碳酸酯化合物、卤素取代的环状碳酸酯化合物、硫酸酯化合物、亚硫酸酯化合物、磺酸内酯化合物、腈类化合物、芳香族化合物、异氰酸酯化合物、磷腈化合物、环状酸酐化合物、亚磷酸酯化合物、磷酸酯化合物或硼酸酯化合物中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述含有不饱和键的环状碳酸酯化合物包括碳酸亚乙烯酯和/或乙烯基碳酸亚乙酯；

优选地，所述卤素取代的环状碳酸酯化合物包括氟代碳酸乙烯酯；

优选地，所述硫酸酯化合物包括硫酸乙烯酯；

优选地，所述亚硫酸酯化合物包括亚硫酸乙烯酯；

优选地，所述磺酸内酯化合物包括1,3-丙磺酸内酯；

优选地，所述腈类化合物包括丁二腈和/或己二腈；

优选地，所述芳香族化合物包括联苯和/或环己基苯；

优选地，所述异氰酸酯化合物包括1,4-丁二异氰酸酯；

优选地，所述磷腈化合物包括乙氧基五氟环三磷腈；

优选地，所述环状酸酐化合物包括丁二酸酐和/或马来酸酐；

优选地，所述亚磷酸酯化合物包括三(三甲基硅基)亚磷酸酯；

优选地，所述磷酸酯化合物包括三(三甲基硅基)磷酸酯；

优选地，所述硼酸酯化合物包括三(三甲基硅基)硼酸酯；

优选地，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述高温添加剂的质量百分含量为0.01～2％，优选为0.1％～1.5％。

5.根据权利要求4所述的非水电解液，其特征在于，所述成膜添加剂包括氟代碳酸乙烯酯和/或硫酸乙烯酯；

优选地，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质量百分含量为0～2％，优选为0.2～0.8％；

优选地，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述硫酸乙烯酯的质量百分含量为0～2％，优选为0.5～1.5％。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的非水电解液，其特征在于，所述锂盐包括主盐和辅盐；

优选地，所述主盐包括六氟磷酸锂；

优选地，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述主盐的质量百分含量为10～20％，优选为10-15％；

优选地，所述辅盐包括二氟磷酸锂；

优选地，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述辅盐的质量百分含量为0.1～1.5％，优选为0.1-1％。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的非水电解液，其特征在于，所述溶剂包括环状碳酸酯和链状酯类化合物；

优选地，所述链状酯类化合物包括链状碳酸酯和/或链状羧酸酯；

优选地，所述链状酯类化合物包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯或乙酸丙酯中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯或碳酸丁烯酯中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述环状碳酸酯和链状酯类化合物的体积比为(5～40):(60～95)；

优选地，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述溶剂的质量百分含量为70～90％。

8.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括正极极片、负极极片、电解液和隔膜，所述电解液包括根据权利要求1-7中任一项所述的非水电解液。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极极片的材料包括锂的过渡金属氧化物和/或锂的过渡金属磷酸化合物；

优选地，所述锂的过渡金属氧化物包括LiCoO₂、LiNi_xCo_yMn_zO₂、LiNi_xMn_yO₂、LiMn₂O₄、LiMnO₂或Li₂MnO₄中的任意一种或至少两种的组合，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1；

10.根据权利要求8或9所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极极片的材料包括碳质材料、合金类材料或锂金属氧化物材料中的任意一种或至少两种的组合；