本申请属于锂离子电池领域，具体讲，涉及一种非水电解液及使用该非水电解液的锂离子电池。本申请的非水电解液包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，添加剂中含有硅基硫酸酯化合物和3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]烷基化合物。本申请通过3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]烷基化合物和硅基硫酸酯化合物协同作用，在负极表面形成稳定的复合钝化膜，且该钝化膜阻抗低，有利于锂离子的传导，并且电池在循环过程中膜阻抗增加也较小，电池容量衰减小，而且还可显著改善电池的热箱性能和抗过充性能。
【技术实现步骤摘要】
本申请属于锂离子电池领域，具体讲，本申请涉及一种非水电解液及使用该非水电解液的锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池因具有比能量高、循环寿命长、自放电小等优点，被广泛应用于消费类电子产品以及储能与动力电池中。随着锂离子电池的广泛应用，其使用环境也早已趋于多种多样，对电池的充电倍率、电池寿命及安全性能要求越来越高。例如，电池需要紧急充电使用的情况下，能在短时间拥有较多的电量；电池在大倍率快速充电的情况下需要提高电池的寿命；电池在高温条件下使用及过度充电过程中都需要保障顾客的使用安全，因此需要提高电池热箱及抗过充性能。锂离子电池的充电倍率、寿命及高温存储性能受到诸多因素的影响，其中，电解液作为锂离子电池的重要组成部分，对其有着重大的影响。通过电解液能够改善电池的动力学性能，减小大倍率极化，循环过程中界面稳定性、降低循环过程中正负极界面阻抗的增加，从而达到改善充电倍率、寿命、热箱及抗过充性能的目的。
技术实现思路
本申请的首要专利技术目的在于提出一种非水电解液。本申请的第二专利技术目的在于提出使用该非水电解液的锂离子电池。为了完成本申请的目的，采用的技术方案为：一种非水电解液，包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂中含有如式(Ⅰ)所示的硅基硫酸酯化合物和3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]烷基化合物，其中，R1～R6各自独立地选自氢原子、卤素原子、取代或未取代的C1～20烷基、取代或>未取代的C1～20烯烃基、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；取代基选自卤素、C1～6烷基。优选的，R1～R6中至少有一个取代基选自卤素、取代或未取代的C1～12烷氧基、取代或未取代的C1～12烷基、取代或未取代的C6～26芳基。优选的，R1～R6中至少有一个取代基选自卤素、取代或未取代的C1～6烷氧基、取代或未取代的C1～6烷基、取代或未取代的苯基。优选的，R1～R6为相同的基团。优选的，所述硅基硫酸酯化合物选自双(三甲基硅基)硫酸酯、双(三乙基硅基)硫酸酯、双(三苯基硅基)硫酸酯、双(三氟硅基)硫酸酯中的至少一种。优选的，所述3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]烷基化合物的结构式如式(Ⅱ)所示：其中，R21～R30各自独立地选自氢原子、C1～12烷基；优选的，R21～R30均为氢原子。优选的，所述硅基硫酸酯化合物在非水电解液中的质量百分比含量为0.05％～3％，优选为0.1％～2％。优选的，所述3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]烷基化合物在非水电解液中的质量百分比含量为0.01％～3％，优选为0.1％～2％。优选的，所述非水有机溶剂选自碳酸乙烯酯、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、丁酸乙酯中的至少一种；所述锂盐选自六氟磷酸锂、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。本申请还涉及一种锂离子电池，其包括电解液、正极片、负极片、隔离膜和包装箔；所述正极片包括正极集流体及涂布在正极集流体上的正极膜片，负极片包括负极集流体及涂布在负极集流体上的负极膜片；其特征在于，所述电解液为本申请所述的非水电解液。本申请能达到有益技术效果包括以下方面，但不限于此：本申请通过3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]烷基化合物和硅基硫酸酯化合物协同作用，在负极表面形成稳定的复合钝化膜，且该钝化膜阻抗低，有利于锂离子的传导，并且电池在循环过程中膜阻抗增加也较小，电池容量衰减小。而且硅基硫酸酯中的硅原子与3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]烷基化合物中氧原子在充放电过程中易在电极界面形成导离子性强的硅氧聚合物来保护电极材料，显著改善电池的热箱性能和抗过充性能。下面结合具体实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。具体实施方式本申请的专利技术目的在于提供一种能够显著提供锂离子电池充电倍率，改善锂离子电池循环性能和高温存储性能的非水电解液，并提供使用该非水电解液的锂离子电池。为了实现上述专利技术目的，本申请提供了一种非水电解液，包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，添加剂中含有硅基硫酸酯化合物和3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]烷基化合物；其中，硅基硫酸酯化合物的结构式如式(Ⅰ)所示：其中，R1～R6各自独立地选自氢原子、卤素原子、取代或未取代的C1～20烷基、取代或未取代的C1～20烯烃基、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；取代基选自卤素、C1～6烷基，卤素选自F或Cl。优选的，R1～R6中至少有一个取代基选自卤素、取代或未取代的C1～12烷氧基、取代或未取代的C1～12烷基、取代或未取代的C6～26芳基，优选的，至少有2个取代基选自上述基团，更优选至少有3个取代基选自上述基团；优选的，R1～R6中至少有一个取代基选自卤素、取代或未取代的C1～6烷氧基、取代或未取代的C1～6烷基、取代或未取代的苯基。优选的，R1～R6为相同的基团。上述烷基的碳原子数的优选上限值依次为16、12、8、6、4、3；例如，在碳原子数的上限值为16的情况下，烷基的碳原子数范围是指1～16；烷基的最优选碳原子数为1～3。烷基可为链烷基或环烷基：链烷基包含直链烷基和带有支链的烷基；环烷基为含有脂环结构的饱和烷基，脂环上可以含有或不含有取代基。作为烷基的实例，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、正戊基、异戊基、叔戊基、新戊基、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、正辛基、正壬基、正癸基。上述烷氧基的碳原子数的优选上限值依次为16、12、8、6、4、3；例如，在碳原子数的上限值为16的情况下，烷氧基的碳原子数范围是指1～16；烷氧基的最优选碳原子数为1～3。烷氧基包含直链烷氧基和带有支链的烷氧基。作为烷基的实例，具体可以举出：甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非水电解液，包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，其特征在于，所述添加剂中含有如式(Ⅰ)所示的硅基硫酸酯化合物和3,9‑二乙烯基‑2,4,8,10‑四氧杂螺[5.5]烷基化合物，其中，R1～R6各自独立地选自氢原子、卤素原子、取代或未取代的C1～20烷基、取代或未取代的C1～20烯烃基、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；取代基选自卤素、C1～6烷基。
【技术特征摘要】
1.一种非水电解液，包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，其特征在于，所述添加剂中含
有如式(Ⅰ)所示的硅基硫酸酯化合物和3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]烷基化合
物，
其中，R1～R6各自独立地选自氢原子、卤素原子、取代或未取代的C1～20烷基、取代或未取
代的C1～20烯烃基、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；
取代基选自卤素、C1～6烷基。
2.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，R1～R6中至少有一个取代基选自卤
素、取代或未取代的C1～12烷氧基、取代或未取代的C1～12烷基、取代或未取代的C6～26芳基。
3.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，R1～R6中至少有一个取代基选自卤
素、取代或未取代的C1～6烷氧基、取代或未取代的C1～6烷基、取代或未取代的苯基。
4.根据权利要求2或3所述的非水电解液，其特征在于，R1～R6为相同的基团。
5.根据权利要求4所述的非水电解液，其特征在于：所述硅基硫酸酯化合物选自双(三
甲基硅基)硫酸酯、双(三乙基硅基)硫酸酯、双(三苯基硅基)硫酸酯、双(三氟硅基)硫酸酯
中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧
【专利技术属性】
技术研发人员：张昌明，
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
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