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，其中电解液包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包括含氮杂环-三氟化硼配位化合物和硅氧磷酯化合物，所述含氮杂环为选自含吡啶基的杂环、含哒嗪基的杂环、含嘧啶基的杂环、含吡嗪基的杂环、含吡咯基的杂环、含吡唑基的杂环和含咪唑基的杂环中的至少一种。本申请提供的电解液，由于同时包括所述含氮杂环-三氟化硼配位化合物和硅氧磷酯化合物，因此能够提高锂离子电池在常温和高温下的循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及锂电池领域，尤其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
目前，在锂离子电池中所采用的正极活性材料主要有锰酸锂、钴酸锂、三元材料、磷酸亚铁锂等，在通常情况下，选用上述所提到的正极材料的锂离子电池的充电截止电压不超过4.2V，但是随着科技的进步以及市场的不断发展，提升锂离子电池的能量密度日益显得重要而迫切，一种提升锂离子电池的能量密度的有效方法是开发高电压锂离子电池。然而，例如在4.6V的高电压下，会导致常规的电解液在电池的正极表面氧化分解，电解液自身的氧化分解同时会促使正极活性材料的恶化反应，进一步影响锂离子电池的性能，例如循环性能。
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：当电解液中同时包括含氮杂环-三氟化硼配位化合物和硅氧磷酯化合物，能够提供锂离子电池的在常温和高温下的循环性能，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，所述添加剂包括含氮杂环-三氟化硼配位化合物和硅氧磷酯化合物，其中，所述含氮杂环为选自含吡啶基的杂环、含哒嗪基的杂环、含嘧啶基的杂环、含吡嗪基的杂环、含吡咯基的杂环、含吡唑基的杂环和含咪唑基的杂环中的至少一种。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。本申请提供的电解液中，由于同时包括上述提到的含氮杂环-三氟化硼配位化合物和硅氧磷酯化合物，因此能够提高锂离子电池在常温和高温下的循环性能。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，所述添加剂包括含氮杂环-三氟化硼配位化合物和硅氧磷酯化合物，其中，所述含氮杂环为选自含吡啶基的杂环、含哒嗪基的杂环、含嘧啶基的杂环、含吡嗪基的杂环、含吡咯基的杂环、含吡唑基的杂环和含咪唑基的杂环中的至少一种。在上述电解液中，在所述“含吡啶基的杂环、含哒嗪基的杂环、含嘧啶基的杂环、含吡嗪基的杂环、含吡咯基的杂环、含吡唑基的杂环、含咪唑基的杂环”中，吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、吡咯基、吡唑基、咪唑基均可被其他基团所取代，例如可被卤原子、氢原子、烷基等取代基所取代。在上述电解液中，所述含氮杂环-三氟化硼配位化合物是指上述提高的含氮杂环有机分子和三氟化硼形成的配位化合物，三氟化硼呈阴离子，含氮杂环呈阳离子，整个氮杂环-三氟化硼配位化合物呈电中性。优选地，所述含氮杂环-三氟化硼配位化合物为选自下述式I、式II、式III、式IV、式V、式VI和式VII所示的化合物中的至少一种：在上述式I、式II、式III、式IV、式V、式VI和式VII中，R11、R12、R13、R14、R15、R21、R22、R23、R24、R31、R32、R33、R34、R41、R42、R43、R44、R51、R52、R53、R54、R61、R62、R63、R71、R72、R73各自独立地为选自氢原子、卤原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的烯基、碳原子数为6～26的芳基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为6～26的芳氧基、以及上述碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的烯基、碳原子数为6～26的芳基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为6～26的芳氧基被卤原子、磺酸基或磺酰基取代所形成的基团中的一种，其中，卤原子为F、Cl、Br，优选F、Cl。另外，上述提到的烷基、烯基、芳基还可被含吡啶基的基团或含噻吩基的基团取代。在上述式I、式II、式III、式IV、式V、式VI和式VII中，取代基如下所述。碳原子数为1～20的烷基，烷基可为链状烷基，也可为环烷基，位于环烷基的环上的氢可被烷基取代，所述烷基中碳原子数优选的下限值为2，3，4，5，优选的上限值为3，4，5，6，8，10，12，14，16，18。优选地，选择碳原子数为1～10的烷基，进一步优选地，选择碳原子数为1～6的链状烷基，碳原子数为3～8的环烷基，更进一步优选地，选择碳原子数为1～4的链状烷基，碳原子数为5～7的环烷基。作为烷基的实例，具体可以举出：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、环戊基、环己基。碳原子数为2～20的烯基，可为环状烯基，也可为链状烯基。另外，烯基中双键的个数优选为1个。所述烯基中碳原子数优选的下限值为3，4，5，优选的上限值为3，4，5，6，8，10，12，14，16，18。优选地，选择碳原子数为2～10的烯基，进一步优选地，选择碳原子数为2～6的烯基，更进一步优选地，选择碳原子数为2～5的烯基。作为烯基的实例，具体可以举出：乙烯基、烯丙基、异丙烯基、戊烯基、环己烯基、环庚烯基、环辛烯基。碳原子数为6～26的芳基，例如苯基、苯烷基、至少含有一个苯基的芳基如联苯基、稠环芳烃基如萘、蒽、菲均可，联苯基和稠环芳烃基还可被烷基或是烯基所取代。优选地，选择碳原子数为6～16的芳基，进一步优选地，选择碳原子数为6～14的芳基，更进一步优选地，选择碳原子数为6～9的芳基。作为芳基的实例，具体可以举出：苯基、苄基、联苯基、对甲苯基、邻甲苯基、间甲苯基。当前述所提到的碳原子数为1～20的烷基中含有氧原子时，可形成烷氧基。优选地，选择碳原子数为1～10的烷氧基，进一步优选地，选择碳原子数为1～6的烷氧基，更进一步优选地，选择碳原子数为1～4的烷氧基。作为烷氧基的实例，具体可以举出：甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、环戊氧基、环己氧基。当前述所提到的碳原子数为6～26的芳基中含有氧原子时，可形成芳氧基。优选地，选择碳原子数为6～16的芳氧基，进一步优选地，选择碳原子数为6～14的芳氧基，更进一步优选地，选择碳原子为6～10的芳氧基。作为芳氧基的实例，具体可以举出：苯氧基、苄氧基、4-甲基苯氧基、3，5-二甲基苯氧基、4-甲基苄氧基、3-甲基苄氧基、2，6-二异丙基苄氧基、1-萘氧基。当前述提到的碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的烯基、碳原子数为6～26的芳基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为6～26的芳氧基被卤原子取代后，依次相应的形成碳原子数为1～20的卤代烷基、碳原子数为本文档来自技高网...

【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，所述添加剂包括含氮杂环‑三氟化硼配位化合物和硅氧磷酯化合物，其中，所述含氮杂环为选自含吡啶基的杂环、含哒嗪基的杂环、含嘧啶基的杂环、含吡嗪基的杂环、含吡咯基的杂环、含吡唑基的杂环和含咪唑基的杂环中的至少一种。

【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
添加剂包括含氮杂环-三氟化硼配位化合物和硅氧磷酯化合物，其中，所
述含氮杂环为选自含吡啶基的杂环、含哒嗪基的杂环、含嘧啶基的杂环、
含吡嗪基的杂环、含吡咯基的杂环、含吡唑基的杂环和含咪唑基的杂环中
的至少一种。
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述含氮杂环-三氟
化硼配位化合物为选自下述式I、式II、式III、式IV、式V、式VI和式VII
所示的化合物中的至少一种：
其中，R11、R12、R13、R14、R15、R21、R22、R23、R24、R31、R32、R33、
R34、R41、R42、R43、R44、R51、R52、R53、R54、R61、R62、R63、R71、R72、
R73各自独立地为选自氢原子、卤原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子
数为2～20的烯基、碳原子数为6～26的芳基、碳原子数为1～20的烷氧基、
碳原子数为6～26的芳氧基、以及上述碳原子数为1～20的烷基、碳原子数
为2～20的烯基、碳原子数为6～26的芳基、碳原子数为1～20的烷氧基、
碳原子数为6～26的芳氧基被卤原子、磺酸基或磺酰基取代所形成的基团
中的一种，其中，卤原子为F、Cl、Br，优选F、Cl，且
R11、R12、R13、R14、R15中的至少一个为卤原子，R21、R22、R23、R24中的至少一个为卤原子，R31、R32、R33、R34中的至少一个为卤原子，R41、
R42、R43、R44中的至少一个为卤原子，R51、R52、R53、R54中的至少一个
为卤原子，R61、R62、R63中的至少一个为卤原子，R71、R72、R73中的至少
一个为卤原子，其中，所述卤原子为F、Cl。
3.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，R11、R12、R13、R14、
R15、R21、R22、R23、R24、R31、R32、R33、R34、R41、R42、R43、R44、R51、
R52、R53、R54、R61、R62、R63、R71、R72、R73各自独立地为选自F、碳原
子数为1～4的链状烷基、碳原子数为5～7的环烷基、碳原子数为2～5的烯
基、碳原子数为6～9的芳基、碳原子数为1～4的烷氧基、碳原子为6～10
的芳氧基、碳原子数为1～4的卤代链状烷基、碳原子数为5～7的卤代环烷
基、碳原子数为2～5的卤代烯基、碳原子为6～10的卤代芳基、碳原子数
为1～4的卤代烷氧基、以及碳原子为6～10的卤代芳氧基中的一种。
4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王耀辉，史松君，谢岚，
申请(专利权)人：东莞新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44