【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电解液及锂离子电池，具体涉及一种电解液及富锂锰基锂二次电池。
技术介绍
1、锂二次电池中的li离子凭借高输出电压、高比能量、循环寿命长等优异特性，已经在消费类电子、动力汽车领域有了广泛的应用，同时也将是大规模储能领域的首选动力源。此时，具有高放电比容量(＞250mah/g)，低成本的富锂锰基正极材料正在吸引蓝海市场的注意。
2、全球动力电池装机量逐年递增，为解决客户端对新能源汽车的“里程焦虑”，车用动力电池将搭配更高容量的正极材料，如富锂锰基正极材料(xli2mno3·(l-x)limo2，m代表过渡金属体系(tms)，如fe、co、ni等)体系电池。提升正极材料的mn含量后电池容量明显提升，且成本降低，但是富锂锰基正极材料的表面缺陷以及电池体系较高的工作电压上限容易导致传统碳酸酯电解液在富锂锰基正极表面分解，电解液的分解产物不断在正极沉积，形成不具保护性的cei膜，导致li+的迁移受到干扰，电池阻抗不断增加，倍率性能与循环稳定性降低。与此同时，电解液分解沉积的过程伴随着晶格氧析出，表面的氧会不可逆释放进一步催化电解液的分解并产生h2o，这将引发pf6–的水解反应，形成hf进一步腐蚀tms，形成过渡金属氟化物(tmfx)，导致部分tms溶解到电解液中，然后过渡金属溶出迁移破坏sei，严重劣化电池的循环性能以及安全性能。
3、通过加入特定电解液添加剂，电解液添加剂优先于溶剂分解，可以在电极表面构建cei与sei膜的物理/化学结构，是优化电池性能的一种有效且简便的方式。
4、此外，如
5、专利cn 113678297 a公开了一种锂二次电池，包含锂镍钴锰基氧化物作为正极活性材料的正极、包含碳基负极活性材料的负极、置于所述负极和所述正极之间的隔膜；以及含有锂盐、有机溶剂和添加剂的非水电解质溶液，其中，所述有机溶剂包括10％重量以上的氟代碳酸亚乙酯和20％重量以下的碳酸亚乙酯，所述添加剂包括丙烯磺内酯和氟丙二酸二氟硼酸锂，并且所述锂二次电池的驱动电压为4.35v以上。其通过在非水电解质溶液的有机溶剂中降低了在高电压下容易分解的碳酸亚乙酯的含量，并且包含10％重量以上相对更稳定的氟代碳酸亚乙酯。另外，使用分别与碳基负极活性材料和锂镍钴锰基氧化物发生反应而形成sei膜的丙烯磺内酯和氟丙二酸二氟硼酸锂作为非水电解质溶液的添加剂，从而使在高电压驱动期间由电解质溶液的分解和活性材料与电解质溶液之间的反应而引起的气体产生和过渡金属溶出等最小化，从而改善电池性能的劣化。然而其主要适用于特定20％重量以下的碳酸亚乙酯溶剂体系，且加入的丙烯磺内酯会导致电池的低温性能劣化。另外，申请人发现，即使通过氟代碳酸酯溶剂与氟丙二酸二氟硼酸锂的组合，其高温循环性能及高温储存性能仍有待进一步改善。
技术实现思路
1、针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种电解液。以解决富锂锰基锂二次电池在高电压循环过程中的析氧所导致的安全隐患和循环稳定性差等问题。
2、本专利技术的另一目的在于提供一种含有上述电解液的富锂锰基锂二次电池。
3、本专利技术目的通过以下技术方案实现：
4、一种电解液，包括锂盐、非水有机溶剂和功能添加剂，所述功能添加剂包括硼基锂盐化合物和三烯丙基异氰脲酸酯(taic)。
5、
6、进一步地，所述非水有机溶剂包括常规溶剂和氟代碳酸酯溶剂，非水有机溶剂的加入量为电解液质量的10％～80％。
7、进一步地，所述常规溶剂选自碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、氟代碳酸乙烯酯、γ-丁内酯、环丁砜、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸丁酯中的至少一种；所述氟代碳酸酯溶剂选择为甲基三氟乙基碳酸酯(femc)、乙基三氟乙基碳酸酯(etfec)中的至少一种。
8、进一步优选地，所述常规溶剂与氟代碳酸酯溶剂的质量比为1～8:1。
9、本专利技术采用的氟代碳酸酯溶剂介电常数相对较小，由于氟对电子的吸引，当氟代碳酸酯溶剂的占比增加后，溶剂整体的dn值(donor number)下降，对锂盐如lipf6的溶解能力下降，影响电解液整体的电导率。并且氟代碳酸酯具有较大的粘度，其占比过高会劣化电解液对极片的浸润，影响电池的低温性能。其次，当氟代碳酸酯溶剂的占比过低时，无法形成充分的cei膜避免电解液在富锂锰基正极材料表面氧化分解，劣化了电池的循环性能。
10、进一步地，所述硼基锂盐化合物选择为氟代丙二酸二氟硼酸锂(lifmdfb)、二氟草酸硼酸锂(liodfb)、双草酸硼酸锂(libob)、四氟硼酸锂(libf4)中的至少一种。
11、更优选地，所述硼基锂盐化合物为lifmdfb，cas号：1604746-55-5，其结构式如下：
12、
13、进一步地，所述硼基锂盐化合物的加入量为电解液质量的0.1％～5％；更优选地，所述硼基锂盐化合物的加入量为电解液质量的1％～3％。
14、进一步地，所述taic的加入量为电解液质量的0.05％～0.5％；更优选地，所述taic的加入量为电解液质量的0.1％～0.3％。
15、进一步地，所述锂盐选自六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂中的至少一种。
16、优本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电解液，包括锂盐、非水有机溶剂和功能添加剂，其特征在于，所述功能添加剂包括硼基锂盐化合物和三烯丙基异氰脲酸酯。
2.根据权利要求1所述的一种电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂包括常规溶剂和氟代碳酸酯溶剂，非水有机溶剂的加入量为电解液质量的10％～80％。
3.根据权利要求2所述的一种电解液，其特征在于，所述常规溶剂选自碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、氟代碳酸乙烯酯、γ-丁内酯、环丁砜、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸丁酯中的至少一种；所述氟代碳酸酯溶剂选择为甲基三氟乙基碳酸酯、乙基三氟乙基碳酸酯中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的一种电解液，其特征在于，所述常规溶剂与氟代碳酸酯溶剂的质量比为1～8:1。
5.根据权利要求1所述的一种电解液，其特征在于，所述硼基锂盐化合物选择为氟代丙二酸二氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂、四氟硼酸锂中的至少一种，硼基锂盐化合物的加入量
6.根据权利要求5所述的一种电解液，其特征在于，所述硼基锂盐化合物的加入量为电解液质量的1％～3％。
7.根据权利要求1所述的一种电解液，其特征在于，所述TAIC的加入量为电解液质量的0.05％～0.5％。
8.根据权利要求7所述的一种电解液，其特征在于，所述TAIC的加入量为电解液质量的0.1％～0.3％。
9.根据权利要求1所述的一种电解液，其特征在于，所述锂盐选自六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂中的至少一种；锂盐的加入量为电解液质量的12％～18％。
10.根据权利要求1所述的一种电解液，其特征在于，所述电解液还包括常规添加剂，所述常规添加剂选自碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、硫酸亚乙酯、1,3-丙烷磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、亚硫酸乙烯酯、三(三甲基硅烷)硼酸酯、三(三甲基硅烷)磷酸酯、二氟二草酸磷酸锂中的至少一种；所述常规添加剂的加入量为电解液质量的0.5％～5％。
11.一种富锂锰基锂二次电池，其特征在于，包括富锂锰基正极片、负极片和权利要求1～10任一项所述的电解液。
12.根据权利要求11所述的一种富锂锰基锂二次电池，其特征在于，所述富锂锰基正极片的压实密度为2～5g/cm3，负极片的压实密度为1～4g/cm3；所述负极片的活性材料为石墨、硬炭、软炭、中间相碳微球、硅基负极材料和含锂金属复合氧化物材料中的至少一种；所述富锂锰基锂二次电池的工作电压≥4.4V。
...【技术特征摘要】
1.一种电解液，包括锂盐、非水有机溶剂和功能添加剂，其特征在于，所述功能添加剂包括硼基锂盐化合物和三烯丙基异氰脲酸酯。
2.根据权利要求1所述的一种电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂包括常规溶剂和氟代碳酸酯溶剂，非水有机溶剂的加入量为电解液质量的10％～80％。
3.根据权利要求2所述的一种电解液，其特征在于，所述常规溶剂选自碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、氟代碳酸乙烯酯、γ-丁内酯、环丁砜、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸丁酯中的至少一种；所述氟代碳酸酯溶剂选择为甲基三氟乙基碳酸酯、乙基三氟乙基碳酸酯中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的一种电解液，其特征在于，所述常规溶剂与氟代碳酸酯溶剂的质量比为1～8:1。
5.根据权利要求1所述的一种电解液，其特征在于，所述硼基锂盐化合物选择为氟代丙二酸二氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂、四氟硼酸锂中的至少一种，硼基锂盐化合物的加入量为电解液质量的0.1％～5％。
6.根据权利要求5所述的一种电解液，其特征在于，所述硼基锂盐化合物的加入量为电解液质量的1％～3％。
7.根据权利要求1所述的一种电解液...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨海东，宋晓艺，胡蕙涓，饶婷，戴明华，王文楷，
申请(专利权)人：广州天赐高新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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