电解液以及包括该电解液的锂离子电池制造技术

本申请涉及锂电池领域，具体讲，涉及一种电解液以及包括该电解液的锂离子电池。电解液包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包括酰基酮锂类化合物和氟代磷酸锂化合物。当电解液中同时包括酰基酮锂类化合物和氟代磷酸锂化合物时，可提高锂离子电池的循环性能，同时，电解液的存储性能也得到明显的提高。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及锂电池领域，具体讲，涉及一种电解液以及包括该电解液的锂离子电池。
技术介绍
近年来，便携式电池产品，例如照相机、数码摄像机、移动电话、笔记本电脑等在人们的日常生活中得到广泛的应用。减少尺寸，减轻重量，延长使用寿命是电池产品行业的发展趋势与要求。因此，开发与便携式电子产品想配套的电源产品，尤其是开发能够提供高能量密度的轻量化二次电池是行业发展的迫切要求。锂离子电池在首次充电过程中，会在负极表面形成一层SEI膜。若形成的SEI膜太厚，膜阻抗较高，则锂离子无法迁移透过，就会发生析锂；循环过程中，若形成的SEI膜不够致密稳定，则SEI膜会逐渐溶解或破裂，导致暴露的负极继续与电解液发生反应，消耗电解液的同时，使得电池容量降低。由此可知，SEI膜的质量对锂离子电池的性能至关重要。由于电解液中不同的添加剂或不同量的同一添加剂，都会导致形成的SEI膜质量不一样，膜阻抗也不同。因此，通过调控添加剂及量来改善SEI膜的质量对实现高性能锂离子电池显得十分必要。鉴于此，特提出本申请。
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：当电解液中同时包括酰基酮锂类化合物和氟代磷酸锂，能够改善锂离子电池的循环性能和存储性能，从而完成本申请。本申请的目的在于提供一种电解液，包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包括酰基酮锂类化合物和氟代磷酸锂化合物。优选的，所述酰基酮锂类化合物选自如式Ⅰ所示化合物中至少一种：其中，R11、R12、R13、R14、R15、R16各自独立的分别选自氢原子、卤原子、氰基、磺酸基、取代或未取代的C1～20烷基、取代或未取代的C2～20烯基、取代或未取代的C6～26芳基、取代或未取代的C1～20烷氧基、取代或未取代的C6～26芳氧基、取代或未取代的C1～20烷磺酰基、取代或未取代的C2～20烯磺酰基、取代或未取代的C6～26芳磺酰基；取代基选自卤原子、氰基、吡啶基、噻吩基或磺酸基；其中，卤原子选自F、Cl、Br，优选F、Cl。优选的，所述酰基酮锂类化合物选自如式Ⅱ所示化合物中至少一种：其中，R21、R22各自独立的分别选自氢原子、卤原子、氰基、磺酸基、取代或未取代的C1～20烷基、取代或未取代的C2～20烯基、取代或未取代的C6～26芳基、取代或未取代的C1～20烷氧基、取代或未取代的C6～26芳氧基、取代或未取代的C1～20烷磺酰基、取代或未取代的C2～20烯磺酰基、取代或未取代的C6～26芳磺酰基；取代基选自卤原子、氰基、吡啶基、噻吩基或磺酸基，其中，卤原子选自F、Cl、Br，优选F、Cl。优选的，R21、R22各自独立的分别选自氢原子、卤原子、取代或未取代的C1～6烷基、取代或未取代的C2～6烯基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的C1～6烷氧基、取代或未取代的苯氧基；取代基选自卤原子；优选的，R21、R22各自独立的分别选自氢原子、卤原子、取代或未取代的C1～6烷基、取代或未取代的C1～6烷氧基；取代基选自卤原子。优选的，R21、R22为相同的取代基。优选的，所述酰基酮锂类化合物选自下述化合物中的至少一种：优选的，所述氟代磷酸锂化合物选自单氟磷酸锂或二氟磷酸锂中的至少一种。优选的，所述酰基酮锂类化合物在电解液的质量百分比含量为0.01％～5％，优选0.1％～5％；和/或，所述氟代磷酸锂化合物在电解液的质量百分比含量为0.001％～2％，优选0.1％～1％。优选的，所述有机溶剂为选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、1,4-丁内酯、丙酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯或丁酸乙酯中的至少一种。优选的，所述锂盐为选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、氟草酸磷酸锂、LiN(SO2RF)2、LiN(SO2F)(SO2RF)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂中的至少一种，其中，RF＝–CnF2n+1，n为1～10的整数，优选为LiPF6或LiN(SO2RF)2中的至少一种；优选的，所述锂盐在电解液中的浓度为0.5molL-1～2molL-1。本申请的另一目的在于提供一种锂离子电池，包括含有正极活性材料的正极片、含有负极活性材料的负极片、隔离膜和本申请所提供的电解液。本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：本申请提供的电解液中，由于同时包括上述提到的酰基酮锂类化合物和氟代磷酸锂，因此能够改善锂离子电池的循环性能和存储性能。经研究发现，当电解液中同时包括上述提到的酰基酮锂类化合物和氟代磷酸锂化合物时，酰基酮锂类化合物在高压电池的极片的表面就会形成钝化膜，因而电解液和电极的反应得到有效的抑制，同时，氟代磷酸锂化合物能有效抑制锂盐分解，并改善极片的膜阻抗。在二者的共同协同作用下，大大提高了锂离子电池的循环性能，例如锂离子电池在4.4V高电压下且在45℃下具有优异的循环性能；与此同时，电解液的存储性能也得到了明显的提高。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，包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包括酰基酮锂类化合物和氟代磷酸锂。作为本申请电解液的一种改进，酰基酮锂类化合物选自如式Ⅰ所示化合物中至少一种：在式Ⅰ中，R11、R12、R13、R14、R15、R16各自独立的分别选自氢原子、卤原子、氰基、磺酸基、取代或未取代的C1～20烷基、取代或未取代的C2～20烯基、取代或未取代的C6～26芳基、取代或未取代的C1～20烷氧基、取代或未取代的C6～26芳氧基、取代或未取代的C1～20烷磺酰基、取代或未取代的C2～20烯磺酰基、取代或未取代的C6～26芳磺酰基；取代基选自卤原子、氰基、吡啶基、噻吩基或磺酸基。在式Ⅰ中，优选的，R11、R12、R13中至少有一个取代基为氢原子、R14、R15、R16中至少有一个取代基为氢原子。进一步优选的，酰基酮锂类化合物分子两端的取代基相同。作为本申请电解液的一种改进，酰基酮锂类化合物选自如式Ⅱ所示化合物中至少一种：在式Ⅱ中，R21、R22各自独立的分别选自氢原子、卤原子、氰基、磺酸基、取代或未取代的C1～20烷基、取代或未取代的C2～20烯基、取代或未取代的C6～本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解液，其特征在于，包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包括酰基酮锂类化合物和氟代磷酸锂化合物。

【技术特征摘要】
1.一种电解液，其特征在于，包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述
添加剂包括酰基酮锂类化合物和氟代磷酸锂化合物。
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，酰基酮锂类化合物
选自如式Ⅰ所示化合物中至少一种：
其中，R11、R12、R13、R14、R15、R16各自独立的分别选自氢原子、
卤原子、氰基、磺酸基、取代或未取代的C1～20烷基、取代或未取代的C2～20烯基、取代或未取代的C6～26芳基、取代或未取代的C1～20烷氧基、取代
或未取代的C6～26芳氧基、取代或未取代的C1～20烷磺酰基、取代或未取代
的C2～20烯磺酰基、取代或未取代的C6～26芳磺酰基；
取代基选自卤原子、氰基、吡啶基、噻吩基或磺酸基；
其中，卤原子选自F、Cl、Br，优选F、Cl。
3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述酰基酮锂类化
合物选自如式Ⅱ所示化合物中至少一种：
其中，R21、R22各自独立的分别选自氢原子、卤原子、氰基、磺酸基、
取代或未取代的C1～20烷基、取代或未取代的C2～20烯基、取代或未取代的
C6～26芳基、取代或未取代的C1～20烷氧基、取代或未取代的C6～26芳氧基、
取代或未取代的C1～20烷磺酰基、取代或未取代的C2～20烯磺酰基、取代或
未取代的C6～26芳磺酰基；
取代基选自卤原子、氰基、吡啶基、噻吩基或磺酸基，
其中，卤原子选自F、Cl、Br，优选F、Cl。
4.根根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，R21、R22各自独立
的分别选自氢原子、卤原子、取代或未取代的C1～6烷基、取代或未取代的
C2～6烯基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的C1～6烷氧基、取代或未
取代的苯氧基；取代基选自卤原子；
优选的，R21、R22各自独立的分别选自氢原子、卤原子、...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯绍伟，韩昌隆，付成华，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35