【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二次电池的，特别是涉及一种电解液及锂离子电池。
技术介绍
1、锂离子电池因其具有比能量高、快充快放能力好、自放电小等优点，被广泛应用于消费类电子产品以及动力电池中。
2、然而，锂离子电池在高温循环过程中，正极材料中的过渡金属(钴、镍、铁、锰等)易溶出造成正极材料结构破坏以无法正常脱嵌锂离子，加上高温下电解液中锂盐(六氟磷酸锂)易分解产生hf会侵蚀电极界面膜造成电池循环容量损失，从而不利于锂离子电池的低温循环性能和对循环性能的提升。
3、为了解决上述的技术问题，一些学者提出：可适当地增加电解液中锂盐或有机溶剂的用量来增加电解液中承担传输效果的锂离子，这将有利于锂离子电池低温循环性能和循环性能的提升，但是增加锂盐或有机溶剂一定程度上会增加电池制造成本，而且当其用量较高时，在高温条件下锂盐或有机溶剂更容易分解产气以侵蚀电极界面膜以以导致锂离子电池的高温存储性能和热冲击性能出现恶化的现象。
4、因此，亟需开发出一种新型锂离子电解液。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种提高锂离子电池的低温循环性能、高温循环性能、热冲击性能及高温存储性能的同时，还抑制有机溶剂的分解、清除副产物、保护正极结构，且增加有机溶剂用量，还抑制锂盐分解减少锂盐的用量且低界面阻抗的新型的电解液及锂离子电池。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、一种电解液，包括锂盐、有机溶剂以及添加剂，所述添加剂
4、所述式ⅰ结构的四腈基硅氧烷化合物添加剂a具有如下通式：
5、
6、其中r1～r6选自甲烷基、乙烷基、丙烷基、丁烷基、苯基、三氟甲基、烯基、氟代烯基和炔基中的任意一种；
7、所述式ⅱ结构的含硼锂盐化合物添加剂b具有如下通式：
8、
9、其中，x1、x2、x3、x4选自烷烃基、氟原子、氧原子、氢原子、卤代烷烃基、烯烃基、炔烃基、芳香烃基、卤代芳香烃基、硅氧烷基中的任意一种。
10、在其中一个实施例中，所述式ⅰ结构具有如下通式：
11、
12、在其中一个实施例中，所述四腈基硅氧烷化合物添加剂a在所述电解液中的质量占比定义为a％，所述a％的范围为0.1％≤a％≤5％。
13、在其中一个实施例中，所述含硼锂盐添加剂b在所述电解液中的质量占比定义为b％，所述b％的范围为0.1％≤b％≤5％。
14、在其中一个实施例中，所述b％与所述a％比值范围为0.1≤b％/a％≤10。
15、在其中一个实施例中，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、四氢呋喃中的至少两种；其中所述有机溶剂至少包含一种碳酸乙烯酯。
16、在其中一个实施例中，所述碳酸乙烯酯在所述电解液中的质量占比定义为w1％，且所述w1％的范围为10％≤w1％≤30％。
17、在其中一个实施例中，所述锂盐选择lipf6、lisbf6、liasf6、litaf6、lialcl4、li2b10cl10、li2b10f10、liclo4、licf3so3、螯合原硼酸锂盐和螯合正磷酸锂盐中至少一种，其中所述锂盐至少包括一种lipf6。
18、在其中一个实施例中，所述lipf6在所述电解液中的质量占比定义为w2％，且所述w2％的范围为8％≤w2％≤15％。
19、一种锂离子电池，包括正极片、负极片、隔膜以及上述任意一实施例中所述的电解液，所述电解液中的b元素总用量在所述电解液中的质量占比不低于100ppm。
20、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下优点：
21、上述的电解液，加入的四腈基硅氧烷化合物添加剂a中的硅氧官能团可以清除电解液中的hf，同时氰基官能团可以很好的保护正极材料的结构稳定性，有效避免正极材料中的过渡金属(钴、镍、铁、锰等)易溶出造成正极材料结构破坏以无法正常脱嵌锂离子的现象，且由于四腈基硅氧烷化合物添加剂a的高耐氧化性可以抑制有机溶剂的进一步分解；同时还能清除有机溶剂分解的副产物，如hf，还能抑制正极材料分解以达到保护作用，从而改善锂离子电池的热冲击性能、高温循环性能和存储等安全性能；含硼锂盐添加剂b中的b-o官能团可以在正负极表面同时参与成膜形成离子传输更快、更薄、热稳定效果好的界面膜，可以有效改善四腈基硅氧烷化合物添加剂a带来的高阻抗负面效果的同时，还可显著提升锂离子电池低温循环性能、热冲击性能和高温存储性能；还可以抑制电解液中锂盐的分解同时减少锂盐的用量；因此，四腈基硅氧烷化合物添加剂a和含硼锂盐添加剂b联用时，以起到抑制有机溶剂分解、且提高有机溶剂用量、抑制界面膜分解、降低锂盐成本，改善界面膜性能的同时，还显著改善锂离子电池的低温循环性能、高温循环性能、热冲击性能和高温存储的性能，从而达到很好地协同增效的作用，以为市场提供一种新型的锂离子电解液。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种电解液，包括锂盐、有机溶剂以及添加剂，其特征在于，所述添加剂包括式Ⅰ结构的四腈基硅氧烷化合物添加剂A以及具有式Ⅱ结构的含硼锂盐添加剂B，
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述式Ⅰ结构具有如下通式：
3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述四腈基硅氧烷化合物添加剂A在所述电解液中的质量占比定义为a％，所述a％的范围为0.1％≤a％≤5％。
4.根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，所述含硼锂盐添加剂B在所述电解液中的质量占比定义为b％，所述b％的范围为0.1％≤b％≤5％。
5.根据权利要求4所述的电解液，其特征在于，所述b％与所述a％比值范围为0.1≤b％/a％≤10。
6.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、四氢呋喃中的至少两种；其中所述有机溶剂至少包含一种碳酸乙烯酯。
7.根据权利要求6所述的电解液，其特征在于，所述碳酸乙烯酯在所述电解液中的质量占
8.根据权利要求7所述的电解液，其特征在于，所述锂盐选择LiPF6、LiSbF6、LiAsF6、LiTaF6、LiAlCl4、Li2B10Cl10、Li2B10F10、LiClO4、LiCF3SO3、螯合原硼酸锂盐和螯合正磷酸锂盐中至少一种，其中所述锂盐至少包括一种LiPF6。
9.根据权利要求8所述的电解液，其特征在于，所述LiPF6在所述电解液中的质量占比定义为W2％，且所述W2％的范围为8％≤W2％≤15％。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极片、负极片、隔膜以及如权利要求1～9中任意一项所述的电解液，所述电解液中的B元素总用量在所述电解液中的质量占比不低于100ppm。
...【技术特征摘要】
1.一种电解液，包括锂盐、有机溶剂以及添加剂，其特征在于，所述添加剂包括式ⅰ结构的四腈基硅氧烷化合物添加剂a以及具有式ⅱ结构的含硼锂盐添加剂b，
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述式ⅰ结构具有如下通式：
3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述四腈基硅氧烷化合物添加剂a在所述电解液中的质量占比定义为a％，所述a％的范围为0.1％≤a％≤5％。
4.根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，所述含硼锂盐添加剂b在所述电解液中的质量占比定义为b％，所述b％的范围为0.1％≤b％≤5％。
5.根据权利要求4所述的电解液，其特征在于，所述b％与所述a％比值范围为0.1≤b％/a％≤10。
6.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、四氢...
【专利技术属性】
技术研发人员：段凯嘉，张昌明，李枫，胡大林，廖兴群，
申请(专利权)人：广东省豪鹏新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。