本发明专利技术属于锂离子电池材料领域，具体涉及一种电解液及包括该电解液的锂离子电池。本发明专利技术中提供的电解液中的式(I)所示的硅氧环状化合物和二氟磷酸锂在电池充放电过程中二者协同在负极表面生成含有Si‑O‑Si交联结构与含氟无机锂盐的复合钝化膜，该钝化膜坚固有韧性且阻抗低，抑制非水有机溶剂的还原分解，显著改善了负极界面化学动力学性能，供锂离子高效迁移，有效降低电池内阻改善低温放电性能；同时式(I)所示的硅氧环状化合物可开环与正极络合形成类似保护层，改善正极界面，抑制金属离子溶出催化电解液副反应分解，有效提升电池高温储存和安全性能。
【技术实现步骤摘要】
一种电解液及包括该电解液的锂离子电池
本专利技术属于锂离子电池用电解液领域，具体涉及一种电解液及包括该电解液的锂离子电池。
技术介绍
近年来，锂离子电池在数码、储能、动力、军用航天和通讯设备等领域得到了广泛的应用。但随着电子设备的多元化和功能的多样化，消费者对锂离子电池的使用环境、需求不断提高，这就要求锂离子电池能够具有高低温性能兼顾的特性。同时，锂离子电池在使用过程中存在安全隐患，当电池持续处于过度充放等一些极端的使用情况下容易发生严重的安全事故，起火甚至爆炸。电解液作为锂离子电池的重要组成部分，对电池的性能影响重大。因此，有必要开发一种高安全性的锂离子电池用电解液，同时要求其组成的锂离子电池具有良好的高温储存和低温充放电性能。但是，当前的电解液添加剂往往难以同时兼顾高低温性能。因此，迫切需要开发一种能够扩宽锂离子电池使用温度以及提高电池安全性能的电解液。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有的电解液难以同时兼顾并改善锂离子电池的高低温性能以及安全性能等问题，提供了一种锂离子电池用电解液及包括该电解液的锂离子电池。具体的，本专利技术提供如下技术方案：一种锂离子电池用电解液，所述电解液包括非水有机溶剂、添加剂和导电锂盐；其中，所述添加剂包括二氟磷酸锂和式(I)所示的硅氧环状化合物；式(I)中，n为大于等于0的整数；R相同或不同，各自独立地选自氰基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、含碳环状酯基、含硫环状酯基、含硼环状酯基或含磷环状酯基；取代基为卤素、烷基。进一步地，R相同或不同，各自独立地选自氰基、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C2-6炔基、取代或未取代的C6-12芳基、含碳环状酯基、含硫环状酯基、含硼环状酯基或含磷环状酯基；取代基为卤素、C1-6烷基。进一步地，R相同或不同，各自独立地选自氰基、取代或未取代的C1-3烷基、取代或未取代的C2-3烯基、取代或未取代的C2-3炔基、取代或未取代的苯基、含碳环状酯基、含硫环状酯基、含硼环状酯基或含磷环状酯基；取代基为F、Cl、C1-3烷基。进一步地，R相同或不同，各自独立地选自氰基、1,2,3-三氟丙基、苯基、含碳环状酯基、含硫环状酯基、含硼环状酯基或含磷环状酯基。进一步地，n为0-4之间的整数，例如n为0、1、2、3或4。进一步地，所述含硫环状酯基的结构为进一步地，所述含碳环状酯基的结构为进一步地，所述硅氧环状化合物选自下述式T1-T12所示化合物中的至少一种：进一步地，所述式(I)所示的硅氧环状化合物的用量占电解液总质量的0.1-5wt％，优选为0.2-2.0wt％，例如为0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、1.2wt％、1.3wt％、1.4wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.7wt％、1.8wt％、1.9wt％、2.0wt％、5.0wt％。进一步地，所述二氟磷酸锂的用量占电解液总质量的0.1-2wt％，例如为0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、1.2wt％、1.3wt％、1.4wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.7wt％、1.8wt％、1.9wt％、2.0wt％。进一步地，所述式(I)所示的硅氧环状化合物和二氟磷酸锂的质量比为1-20:1，如1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1。进一步地，所述添加剂还包括丁二腈、己二腈、1,3,6-己烷三腈、1,2-双(氰乙氧基)乙烷、氟代碳酸乙烯酯和1,3-丙烷磺酸内酯中的至少一种，其用量占电解液总质量的0-10wt％，例如为0-8wt％。进一步地，所述非水有机溶剂选自碳酸酯、羧酸酯和氟代醚中的至少一种，其中，所述的碳酸酯选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯中的一种或多种组合；所述的羧酸酯选自丙酸乙酯、丙酸丙酯中的一种或多种组合；所述的氟代醚选自1,1,2,3-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚。进一步地，所述导电锂盐选自双三氟甲基磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂和六氟磷酸锂中的任意一种及以上的混合物。进一步地，所述导电锂盐的用量占电解液总质量的10-18wt％，例如为10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％。本专利技术还提供一种电解液的制备方法，所述方法包括如下步骤：将非水有机溶剂、添加剂和导电锂盐混合，其中，所述添加剂包括二氟磷酸锂和式(I)所示的硅氧环状化合物。示例性地，所述方法包括如下步骤：在充满氩气水氧含量合格的手套箱中，准备非水有机溶剂，然后往其中快速加入充分干燥的导电锂盐、二氟磷酸锂和式(I)所示的硅氧环状化合物，制备得到所述电解液。本专利技术还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括上述的电解液。进一步地，所述锂离子电池还包括正极片、负极片和隔膜。进一步地，所述负极片包括负极集流体和涂覆在负极集流体一侧或两侧表面的负极活性物质层，其中，所述负极活性物质层中包括负极活性物质，所述负极活性物质选自人造石墨或天然石墨。进一步地，所述负极活性物质层还包括粘结剂、导电剂和分散剂。进一步地，所述负极活性物质层中各组分的质量百分含量为：负极活性物质70-99.7wt％，粘结剂0.1-10wt％、分散剂0.1-10wt％、导电剂0.1-10wt％。优选地，所述负极活性物质层中各组分的质量百分含量为：负极活性物质76-98.5wt％，粘结剂0.5-8wt％、分散剂0.5-8wt％、导电剂0.5-8wt％。还优选地，所述负极活性物质层中各组分的质量百分含量为：负极活性物质85-98.5wt％，粘结剂0.5-5wt％、分散剂0.5-5wt％、导电剂0.5-5wt％。进一步地，所述粘结剂选自聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚苯胺(PAN)、聚丙烯酸(PAA)、海藻酸钠、丁苯橡胶(SBR)、羧甲基纤维素钠(CMC)、酚醛树脂或环氧树脂等高分子聚合物中的至少一种。进一步地，所述分散剂选自聚丙烯(PVA)、十六烷基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、硅烷偶联剂、乙醇、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等的至少一种，更优选地为十六烷基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、硅烷偶联剂、乙醇中的至少一种。进一步地，所述导电剂选自碳纳米管(CNTs)、碳纤维(VGCF)、导电石墨(KS-6、SFG-6)、中间相碳微球(MCMB)、石墨烯、科琴黑、SuperP、乙炔黑、导电炭黑或硬碳中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电解液，其中，所述电解液包括非水有机溶剂、添加剂和导电锂盐；其中，所述添加剂包括二氟磷酸锂和式(I)所示的硅氧环状化合物；/n
【技术特征摘要】
1.一种电解液，其中，所述电解液包括非水有机溶剂、添加剂和导电锂盐；其中，所述添加剂包括二氟磷酸锂和式(I)所示的硅氧环状化合物；
式(I)中，n为大于等于0的整数；
R相同或不同，各自独立地选自氰基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、含碳环状酯基、含硫环状酯基、含硼环状酯基或含磷环状酯基；取代基为卤素、烷基。
2.根据权利要求1所述的电解液，其中，R相同或不同，各自独立地选自氰基、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C2-6炔基、取代或未取代的C6-12芳基、含碳环状酯基、含硫环状酯基、含硼环状酯基或含磷环状酯基；取代基为卤素、C1-6烷基；和/或，
R相同或不同，各自独立地选自氰基、取代或未取代的C1-3烷基、取代或未取代的C2-3烯基、取代或未取代的C2-3炔基、取代或未取代的苯基、含碳环状酯基、含硫环状酯基、含硼环状酯基或含磷环状酯基；取代基为F、Cl、C1-3烷基；和/或，
R相同或不同，各自独立地选自氰基、1,2,3-三氟丙基、苯基、含碳环状酯基、含硫环状酯基、含硼环状酯基或含磷环状酯基。
3.根据权利要求1或2所述的电解液，其中，n为0-4之间的整数，例如n为0、1、2、3或4。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电解液，其中，所述硅氧环状化合物选自下述式T1-T12所示化合物中的至少一种：
【专利技术属性】
技术研发人员：母英迪，王龙，王海，李素丽，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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