本发明专利技术公开了一种锂离子电池电解液、及使用该电解液的锂离子电池，属于锂离子电池领域。所述锂离子电池电解液包括添加剂A，所述添加剂A为卤代甲苯磺酰腙类化合物，所述卤代甲苯磺酰腙类化合物含有下述结构式I所示的化合物中的至少一种。本发明专利技术的锂离子电解液中，添加剂A卤代甲苯磺酰腙类化合物的电化学稳定性好，可在电极表面形成稳定的界面膜，其界面膜成分不容易被分解；同时添加剂A中的磺酰腙基团可与酸性物质反应，抑制HF破坏电极材料。使用本发明专利技术电解液的锂离子电池具有循环寿命长、高温循环产气少、容量保持率高的优点，使锂离子电池具有优异的高温充电性能和循环寿命。子电池具有优异的高温充电性能和循环寿命。子电池具有优异的高温充电性能和循环寿命。
【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池电解液、及使用该电解液的锂离子电池
[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种锂离子电池电解液、及使用该电解液的锂离子电池。
技术介绍
[0002]1991年索尼将锂离子电池商业化之后，锂离子电池给人们的生活带来很大的便利，如在手机、储能路灯、电动工具、电动摩托车、电动汽车等方面的应用。锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液等部件组成，其中电解液是锂电池四大关键组成材料之一，充当锂离子在锂电池正极与负极之间移动的载体，是影响锂电池性能的关键因素之一。
[0003]锂离子电池电解液主要由锂盐、非水有机溶剂和添加剂组成。在锂离子电池首次充放电过程中，在正极界面上，电解液发生氧化反应，形成一层覆盖在正极表面的钝化层，即为正极界面CEI膜；在负极界面上，电解液发生还原反应，形成一层覆盖在负极表面的钝化层，即为负极界面SEI膜。锂离子电池随着使用寿命(循环寿命以及高温存储寿命)的延长，正极与负极的界面膜结构均会遭到破坏，使得电解液与正负极材料接触，发生氧化还原反应，产生气体(一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯等)，进而劣化锂离子电池，使得锂离子电池的使用寿命变短。
[0004]因此，选择合适的成膜添加剂，形成致密和稳定的正负极界面膜，减少电解液与电极材料副反应显得尤其重要。现有技术单独使用常规添加剂氟代碳酸酯类化合物作为成膜添加剂，在碱性条件以及高温条件下会发生分解反应，产生氢氟酸(HF)，而HF会破坏电极材料的性能，导致锂离子电池高温存储或者高温循环后胀气，使锂离子电池性能恶化。
技术实现思路
[0005]针对以上现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种锂离子电池电解液，可以在电极表面形成稳定的界面膜，且可以抑制HF破坏电极材料，使得使用该电解液的锂离子电池具有循环寿命长、高温循环产气少、容量保持率高的特点。
[0006]本专利技术的上述目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种锂离子电池电解液，包括添加剂A，所述添加剂A为卤代甲苯磺酰腙类化合物，所述卤代甲苯磺酰腙类化合物含有下述结构式I所示的化合物中的至少一种：
[0008][0009]其中，R1独立地为卤代甲苯，卤原子个数为1～3个，甲基与磺酰腙基团在苯环上的位置可为邻、间、对位；R2、R3分别独立地选自碳原子数为1～18的直链或支链不饱和烃基、
碳原子数为6～24的芳基、氢原子中的一种。
[0010]本专利技术的锂离子电解液中，添加剂A卤代甲苯磺酰腙类化合物的电化学稳定性好，可在电极表面形成稳定的界面膜，其界面膜成分不容易被分解；同时添加剂A中的磺酰腙基团可与酸性物质反应，抑制HF破坏电极材料。使用本专利技术电解液的锂离子电池具有循环寿命长、高温循环产气少、容量保持率高的优点，使锂离子电池具有优异的高温充电性能和循环寿命。
[0011]任选地，所述添加剂A包括N
‑
邻三氟甲基苯磺酰腙、N
‑
间三氟甲基苯磺酰腙、N
‑
对三氟甲基苯磺酰腙中的至少一种。
[0012]任选地，所述添加剂A的用量为锂离子电池电解液总质量的0.01％～3.50％。
[0013]任选地，所述电解液还包括非水有机溶剂和电解质锂盐。
[0014]任选地，所述电解质锂盐包括六氟磷酸锂、双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂中的至少一种。
[0015]任选地，所述电解质锂盐的用量为锂离子电池电解液总质量的10％～15％。
[0016]任选地，所述非水有机溶剂包括环状碳酸酯和/或链状碳酸酯。
[0017]进一步优选地，所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙烯酯中的至少一种。
[0018]所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯中的至少一种。
[0019]任选地，所述电解液还包括添加剂B，所述添加剂B包括1,3
‑
丙烷磺酸内酯、1,3
‑
丙烯磺酸内酯、硫酸亚乙酯、硫酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、丁二腈、己二腈、1,2
‑
二(2
‑
氰乙氧基)乙烷、1,3,6
‑
己烷三腈中的至少一种。
[0020]任选地，所述添加剂B的用量为锂离子电池电解液总质量的0.5％～10.0％。
[0021]本专利技术的另一目的在于提供一种锂离子电池，包括正极材料、负极材料、隔膜和所述的锂离子电池电解液。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：
[0023]本专利技术的锂离子电解液中，添加剂A卤代甲苯磺酰腙类化合物的电化学稳定性好，可在电极表面形成稳定的界面膜，其界面膜成分不容易被分解；同时添加剂A中的磺酰腙基团可与酸性物质反应，抑制HF破坏电极材料。使用本专利技术电解液的锂离子电池具有循环寿命长、高温循环产气少、容量保持率高的优点，使锂离子电池具有优异的高温充电性能和循环寿命。
附图说明
[0024]图1为实施例4、对比例1和2的锂离子电池在1C电流密度下的循环性能图。
具体实施方式
[0025]下面申请人将结合具体的实施方式对本专利技术方法做进一步的详细说明，目的在于使本领域技术人员能够清楚地理解本专利技术。
[0026]本专利技术的锂离子电池电解液，包括非水有机溶剂、电解质锂盐、添加剂A和添加剂B，添加剂A为卤代甲苯磺酰腙类化合物，所述卤代甲苯磺酰腙类化合物含有下述结构式I所
N
‑
对三氟甲基苯磺酰腙(用量为电解液总质量的2％)和添加剂B硫酸亚乙酯(用量为电解液总质量的1.5％)，接着向混合溶液中缓慢加入电解质锂盐六氟磷酸锂(用量为电解液总质量的12.5％)，搅拌均匀后得到锂离子电池电解液。
[0042]实施例4
[0043]本实施例提供一种锂离子电池电解液，其制备方法如下：
[0044]在充满氦气的手套箱中，先将非水有机溶剂碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)按质量比35:40:25混合均匀，得到混合非水有机溶剂，然后加入添加剂A N
‑
邻三氟甲基苯磺酰腙(用量为电解液总质量的3.5％)和添加剂B硫酸亚乙酯(用量为电解液总质量的1.5％)，接着向混合溶液中缓慢加入电解质锂盐六氟磷酸锂(用量为电解液总质量的12.5％)，搅拌均匀后得到锂离子电池电解液。
[0045]对比例1
[0046]本对比例提供一种锂离子电池电解液，其制备方法如下：
[0047]在充满氦气的手套箱中，先将非水有机溶剂碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)按质量比35:40:25混合均匀，得到混合非水有机溶剂，然后加入添加剂B硫酸亚乙酯(用量为电解液总质量的1.5％)，接着向混合溶液中缓慢加入电解质锂盐六氟磷酸锂(用量为电解液总质量的12.5％)，搅拌均匀后得到锂离子电池电解液。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池电解液，其特征在于，包括添加剂A，所述添加剂A为卤代甲苯磺酰腙类化合物，所述卤代甲苯磺酰腙类化合物含有下述结构式I所示的化合物中的至少一种：其中，R1独立地为卤代甲苯，卤原子个数为1～3个，甲基与磺酰腙基团在苯环上的位置为邻位、间位或对位；R2、R3分别独立地选自碳原子数为1～18的直链或支链不饱和烃基、碳原子数为6～24的芳基、氢原子中的一种。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电解液，其特征在于，所述添加剂A包括N
‑
邻三氟甲基苯磺酰腙、N
‑
间三氟甲基苯磺酰腙、N
‑
对三氟甲基苯磺酰腙中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电解液，其特征在于，所述添加剂A的用量为锂离子电池电解液总质量的0.01％～3.50％。4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电解液，其特征在于，所述电解液还包括非水有机溶剂和电解质锂盐。5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池电解液，其特征在于，所述电解质锂盐包括六氟磷酸锂、双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂、双...
【专利技术属性】
技术研发人员：赖富仙，吕家斌，熊得军，董少海，邹祥斌，刘树英，
申请(专利权)人：孚能科技赣州股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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