一种适配硅碳负极的电解液及锂离子电池制造技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种适配硅碳负极的电解液及锂离子电池，该电解液包括电解质锂盐、非水性有机溶剂和添加剂，所述添加剂包括具有式Ⅰ结构的化合物添加剂A、具有式Ⅱ结构的化合物添加剂B、成膜添加剂C和锂盐添加剂D。相比于现有技术，本发明专利技术提供的适配硅碳负极锂离子电池电解液，通过添加剂A、添加剂B、添加剂C以及添加剂D的协同作用，电解液在硅碳负极电极表面成膜性能优良，使得硅碳负极锂离子电池循环性能和高温存储性能等均得到有效的改善，很好地解决了现有技术硅碳负极电池充放电过程中出现的体积膨胀和循环跳水等问题。

An electrolyte and lithium-ion battery suitable for silicon carbon negative electrode

【技术实现步骤摘要】
一种适配硅碳负极的电解液及锂离子电池
本专利技术属于锂离子电池
，尤其涉及一种适配硅碳负极的电解液及锂离子电池。
技术介绍
为了满足便携式电子设备和新能源动力汽车对锂离子电池高能量密度和高功率密度不断增长的需求，开发具有高能量密度的电池体系势在必行。硅由于其高的比容量(3579mAh·g-1)和低的工作电压平台(相对于Li/Li+为0.1-0.5V)，并且储备丰富，是下一代较有希望的锂离子电池负极材料。然而，硅负极在充放电过程中，硅的体积膨胀(>300％)会导致严重的颗粒粉碎和固体电解质中间相层的破坏，从而导致电池容量衰减和循环性能变差。于是，人们考虑将硅碳材料复合使用，在一定程度上提高材料比容量的同时，也可以在一定程度上降低硅基材料的体积效应。导致硅碳负极容量衰减的另一个重要原因是电解液中LiPF6分解产生微量HF对硅造成的腐蚀；此外，由于硅碳负极在常规的电解液体系中难以形成机械稳定的SEI膜，伴随着电极结构的破坏，在暴露出的硅表面不断形成新的SEI膜，加剧了硅的腐蚀和电池的容量衰减。电解液在解决硅碳锂离子电池循环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适配硅碳负极的电解液，包括电解质锂盐、非水性有机溶剂和添加剂，其特征在于：所述添加剂包括具有式Ⅰ结构的化合物添加剂A、具有式Ⅱ结构的化合物添加剂B、成膜添加剂C和锂盐添加剂D；/n

【技术特征摘要】
1.一种适配硅碳负极的电解液，包括电解质锂盐、非水性有机溶剂和添加剂，其特征在于：所述添加剂包括具有式Ⅰ结构的化合物添加剂A、具有式Ⅱ结构的化合物添加剂B、成膜添加剂C和锂盐添加剂D；



其中，R1，R2，R3各自独立地选自1-5个碳原子的烷基或其取代物；R4，R5各自独立地选自氢原子、氟原子、烷基、烯烃基和烷氧基中的任意一种；
其中，X1选自氢原子、氟原子、烷基及其取代物、烯烃基和烷氧基中的任意一种；X2，X3各自独立地选自氢原子、氟原子和烷基及其取代物中的任意一种；X4，X5，X6各自独立地选自1-5个碳原子的烷基或其取代物。


2.根据权利要求1所述的适配硅碳负极的电解液，其特征在于：所述添加剂A包括选自以下结构式的化合物中的至少一种：





3.根据权利要求1所述的适配硅碳负极的电解液，其特征在于：所述添加剂B包括选自以下结构式的化合物中的至少一种：





4.根据权利要求1所述的适配硅碳负极的电解液，其特征在于：所述添加剂A的含量占电解液总质量的0.01～5.0wt％；所述添加剂B的含量占电解液总质量的0.01～2.0wt％。


5.根据权利要求1所述的适配硅碳负极的电解液，其特征在于：所述成膜添加剂C包括氟代碳酸乙烯酯和其他成膜添加剂，所述其他成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、硫酸乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、丙烯磺酸内酯、三(三甲基烷)硼酸酯和三(三甲基烷)磷酸酯中的至少一种；其中，所述氟代碳酸乙烯酯的含量占电解液总质量的0.5～20wt％，所述其他成膜添加剂的含量占电解液总质量的0.5～7wt％。


6.根据权利要求1所述的适配硅碳负极的电解液，其特征在于：所述锂盐添加剂D包括二氟磷酸锂和其他锂盐类化合物，所述其他锂盐类化合物为二氟双草酸磷酸锂、四氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽娟，周槐，李江蓝，杨山，陈杰，李载波，
申请(专利权)人：惠州锂威新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44