电解液以及包括该电解液的锂离子电池制造技术

本申请涉及一种电解液以及包括该电解液的锂离子电池，其中电解液包括锂盐、有机溶剂、添加剂A和添加剂B，其中所述添加剂A为含有碳-碳双键的二腈类化合物，所述添加剂B为硅烷磷酸酯类化合物和/或硅烷硼酸酯类化合物。将本申请提供的电解液，应用到锂离子电池中后，能够提高锂离子电池的高温存储性能、高温循环性能以及倍率性能。

【技术实现步骤摘要】
电解液以及包括该电解液的锂离子电池
本申请属于锂电池领域，特别地，涉及一种电解液以及包含该电解液的锂离子电池。
技术介绍
在飞速发展的信息时代中，对手机、笔记本、相机等电子产品的需求逐年增加。锂离子电池作为电子产品的工作电源，具有能量密度高、无记忆效应、工作电压高等特点，正逐步取代传统的Ni-Cd、MH-Ni电池。然而随着电子产品市场需求的扩大及动力、储能设备的发展，人们对锂离子电池的要求不断提高，开发具有高能量密度和满足快速充放电的锂离子电池成为当务之急。目前，有效的方法是提高电极材料的电压、压实密度和选择合适的电解液。目前，锂离子电池广泛应用的电解液包括以六氟磷酸锂为导电锂盐和以环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物溶剂，然而上述电解液仍存在诸多的不足，特别的是在高电压下，锂离子电池的性能较差，例如高温循环性能差，高温存储性能差以及倍率性能差。因此，现在亟需一种电解液，使得锂离子电池在高电压下仍然具有良高温循环性能、高温存储性能和倍率性能。
技术实现思路
为了解决上述问题，本申请人进行了锐意研究，结果发现：包含添加剂A和添加剂B的电解液，其中所述添加剂A为含有碳-碳双键的二腈类化合物，所述添加剂B为硅烷磷酸酯类化合物和/或硅烷硼酸酯类化合物，应用到锂离子电池中后，能够提高锂离子电池的高温存储性能、高温循环性能以及倍率性能，从而完成本申请。本申请的目的在于提供一种电解液，包括锂盐、有机溶剂、添加剂A和添加剂B，其中所述添加剂A为含有碳-碳双键的二腈类化合物，所述添加剂B为硅烷磷酸酯类化合物和/或硅烷硼酸酯类化合物。本申请的另一目的在于提供一种锂离子电池，其特征在于，包括正极片、负极片和本申请提供的电解液。本申请提供的电解液，由于包括添加剂A和添加剂B，二者的组合使用，不仅减少了电解液在高温下界面副反应，还抑制了电解液在负极的分解；另外，添加剂A还会优先在负极成膜，抑制羧酸酯的还原，添加剂B可以抑制添加剂A在电极表面的过度成膜，减小负极界面阻抗，提高高温循环性能和倍率性能。而且添加剂B还可以抑制电解液在正极表面的氧化反应，提高存储性能，特别的是提高了锂离子电池在60℃高温下的存储性能。由此，将本申请提供的电解液应用到锂离子电池中后，能够提高锂离子电池的高温存储性能、高温循环性能以及倍率性能。附图说明图1为纽扣电池进行高温循环伏安测试后的电池负极的伏安曲线图；图2为电池进行电化学阻抗测试后的电池负极的曲线图；图3为电池进行线性扫描伏安测试后的电池的曲线图。具体实施方式下面通过对本申请进行详细说明，本申请的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。本申请的目的在于提供一种电解液，包括锂盐、有机溶剂、添加剂A和添加剂B，其中所述添加剂A为含有碳-碳双键的二腈类化合物，所述添加剂B为硅烷磷酸酯类化合物和/或硅烷硼酸酯类化合物。在上述电解液中，所述含有碳-碳双键的二腈类化合物优选为链状的含有碳-碳双键的二腈类化合物。在上述电解液中，所述添加剂A为选自下述式1和2所示的化合物中的一种或多种。在上述式1、式2中，R3、R4各自独立地为选自H、碳原子数为1～20的烷烃基、碳原子数为1～20的卤代烷烃基中的一种，R5、R6各自独立地为选自碳原子数为1～20的亚烷烃基、碳原子数为1～20的亚烷氧基、碳原子数为1～20的卤代亚烷烃基、碳原子数为1～20的卤代亚烷氧基中的一种，其中，卤原子为F、Cl、Br，特别的，卤原子选为F、Cl。在上述式1、式2中，R3、R4可以相同，也可以不相同，同样的，R5、R6可以相同，也可以不相同。在上述式1、式2中，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，例如链状烷烃基和环状烷烃基均可，其中链状烷烃基又包括直链烷烃基和支链烷烃基，另外，环状烷烃基上可以有取代基，也可以不含有取代基。在所述烷烃基中，烷烃基中碳原子数的优选的下限值可为1、3、5，烷烃基中碳原子数的优选的上限值可为3、5、6、7、8、10、12、16。优选地，选择碳原子数为1～10的烷烃基，进一步优选地，选择碳原子数为1～6的链状烷烃基，碳原子数为3～8的环状烷烃基，更进一步优选地，选择碳原子数为1～4的链状烷烃基，碳原子数为5～7的环状烷烃基。作为烷烃基的实例，具体可以举出：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、正戍基、异戍基、叔戍基、新戍基、环戊基、2，2-二甲基丙基、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、十一烷烃基、十二烷烃基、十三烷烃基、十四烷烃基、十五烷烃基、十六烷烃基、十七烷烃基、十八烷烃基、十九烷烃基、二十烷烃基。在上述式1、式2中，所涉及的碳原子数为1～20的卤代烷烃基，其中卤代烷烃基中的烷烃基部分可任意地为链状烷烃基、环状烷烃基，而其中的卤原子特别的选用F、Cl，卤原子的个数可为1个、2个、3个、或4个，当为两个以上的卤原子所取时，卤原子可以相同，也可以不同。另外，所述卤代烷烃基的碳原子数的优选的下限值可为1、3、4，所述卤代烷烃基的碳原子数的优选的上限值可为3、4、6、7、8、10、12、16。优选地，所述卤代烷烃基的碳原子数为1～10，进一步优选地，选择碳原子数为1～6的链状卤代烷烃基，碳原子数为3～8的环状卤代烷烃基，更进一步优选地，选择碳原子数为1～4的链状卤代烷烃基，碳原子数为5～7的环状卤代烷烃基。作为卤代烷烃基的实例，具体可以举出：氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、1-氯乙基、1，2-二氯乙基、2-氯正丙基、2，2-二氯-正丙基、1-氯异丙基、一氯环丙基、1-氯正丁基、2-氯异丁基、一氯环丁基、1-氯正戊基、2-氯正戍基、1-氯异戊基、2，2-二氯甲基丙基、一氯环戊基、3-氯-2，2-二甲基丙基、1-氯-1-乙基丙基、1-氯-1-甲基丁基、2-氯-2-甲基丁基、2-氯正己基、一氯环己基、2-氯甲基戊基、3-氯-3-甲基戊基、2-氯-1，1，2-三甲基丙基、4-氯-3，3-二甲基丁基、2-氯正庚基。在上述所举出的实例中，其中的Cl可被F、Br取代。在上述式1、式2中，所提到的碳原子数为1～20的亚烷烃基，其中亚烷烃基可为链状亚烷烃基也可为环状亚烷烃基。另外，所述亚烷烃基的碳原子数的优选的下限值可为1、3、4，所述亚烷烃基中碳原子数的优选的上限值可为3、4、6、8、10、12、16。优选地，选择碳原子数为1～10的亚烷烃基，进一步优选地，选择碳原子数为1～6的链状亚烷烃基，3～8的环状亚烷烃基，更进一步优选地，选择碳原子数为1～4的链状亚烷烃基，5～7的环状亚烷烃基。作为亚烷烃基的实例，具体可以举出：亚甲基、1，2-亚乙基、1，3-亚丙基、2-甲基-1，3-亚丙基、1，3-二甲基亚丙基、1-甲基-1，2-亚乙基，1，1-二甲基亚乙基、1，2-二甲基亚乙基、1，4-亚丁基、1，5-亚戊基、1，6-亚己基、1，1，4，4-四甲基亚丁基、亚环丙基、亚环丁基、亚环己基、亚环庚基、亚环辛基。在上述式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解液，其特征在于，包括锂盐、有机溶剂、添加剂A和添加剂B，其中所述添加剂A为含有碳‑碳双键的二腈类化合物，所述添加剂B为硅烷磷酸酯类化合物和/或硅烷硼酸酯类化合物。

【技术特征摘要】
1.一种电解液，其特征在于，包括锂盐、有机溶剂、添加剂A和添加剂B，其中所述添加剂A为含有碳-碳双键的二腈类化合物，所述添加剂B为硅烷磷酸酯类化合物和/或硅烷硼酸酯类化合物。2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述添加剂A为选自下述式1所示的化合物中的至少一种或式2所示的化合物中的至少一种：其中，R3、R4各自独立地为选自H、碳原子数为1～20的烷烃基、碳原子数为1～20的卤代烷烃基中的一种，R5、R6各自独立地为选自碳原子数为1～20的亚烷烃基、碳原子数为1～20的亚烷氧基、碳原子数为1～20的卤代亚烷烃基、碳原子数为1～20的卤代亚烷氧基中的一种，其中，卤原子为F、Cl、Br。3.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，R3、R4各自独立地为选自碳原子数为1～10的烷烃基、碳原子数为1～10的卤代烷烃基中的一种，R5、R6各自独立地为选自碳原子数为1～10的亚烷烃基、碳原子数为1～10的亚烷氧基、碳原子数为1～10的卤代亚烷烃基、碳原子数为1～10的卤代亚烷氧基中的一种。4.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述添加剂B为选自下述式3所示的化合物中的至少一种或式4所示的化合物中的至少一种：其中，R11、R12、R13、R21、R22、R23、R31、R32、R33、R41、R42、R43、R51、R52、R53、R61、R62、R63各自独立地为选自碳原子数为1～20的烷烃基、碳原子数为2～20的不饱和烃基、在碳原子数为1～20的烷烃基中含有氧原子的基团、以及碳原子数为1～20的烷烃基被卤原子、氰基、羧基、磺酸基取代所形成的基团中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小梅，付成华，唐超，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35