【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池，具体涉及一种耐高电压用锂电池电解液及含有该电解液的电池。
技术介绍
1、锂离子电池具有循环寿命长、比能量高、体积小等特点，广受人们青睐，已经广泛应用于电子产品、新能源汽车等领域。随着技术的不断发展，传统的锂电池已经无法满足需求，提高电池的能量密度成为现代锂电池发展的主要方向。
2、为了提升电池能量密度，提升锂离子电池正极材料的电压是一个常规方法。虽然正极材料的电压提升，提高了正极材料的克容量，但是电池的长寿命循环性能衰减。目前商业用的电解液在电压高于4.3v以上，容易分解氧化，分解的产物会进一步破坏正极材料的结构，同时活性氧的释放进一步加速电解液氧化分解，最终导致电解液容量衰减。
3、因此，在电解液方面，开发匹配于高电压正极材料的电解液体系十分紧迫。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
2、一种锂电池电解液，其包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂。
3、根据本专利技术的实施方案，所述非水有机溶剂选自碳酸酯，例如选自碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸乙丙酯、碳酸二乙酯中的任一种或多种，优选上述溶剂中的任意两者或者三种；更优选为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯的组合。
4、根据本专利技术的实施方案，所述锂盐选自高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟磷酸锂、三氟甲基磺酰锂、双氟代磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂中任意一种或者多种。
5、根据本专利技术的实施
6、根据本专利技术的实施方案，所述添加剂由间三氟甲氧基苯腈、硼酸酯和氟代磷腈组成。
7、根据本专利技术的实施方案，所述间三氟甲氧基苯腈的结构式如式(1)所示：
8、
9、根据本专利技术的实施方案，所述间三氟甲氧基苯腈的含量为所述锂电池电解液总体积的0.2vol％-5vol％，例如，0.8vol％-3vol％，如1vol％、1.5vol％、2vol％、2.5vol％、3vol％。本专利技术中，vol％是指体积百分数。
10、根据本专利技术的实施方案，所述硼酸酯的结构式如式(2)所示：
11、
12、其中，r1、r2和r3相同或不同，彼此独立的选自c1-6烷基、c2-6烯基、c2-6炔基等中的至少一种。
13、根据本专利技术的实施方案，所述硼酸酯的含量为所述锂电池电解液总体积的0.2vol％-1vol％，例如为0.3vol％、0.4vol％、0.5vol％、0.6vol％、0.7vol％、0.8vol％、0.9vol％。
14、根据本专利技术的实施方案，所述硼酸酯选自硼酸三丁酯或三(三甲基硅烷)硼酸酯。
15、根据本专利技术的实施方案，所述氟代磷腈的结构式为：[np(r4)(r5)]y，
16、其中，y选自3、4、5或6；r4和r5相同或不同，彼此独立地选自氟或者被一个、两个、更多个氟取代或全部被氟取代的c1-6烷基、c2-6烯基、c2-6炔基、c6-10芳基(如苯基)、c1-6烷氧基、c2-6烯基氧基、c2-6炔基氧基、c6-10芳基氧基(如苯氧基)。
17、根据本专利技术的实施方案，所述氟代磷腈为乙氧基(五氟)环三磷腈。
18、根据本专利技术的实施方案，所述氟代磷腈的含量为所述锂电池电解液总体积的0.2vol％-5vol％，例如，0.8vol％-5vol％，如1vol％、1.5vol％、2vol％、2.5vol％、3vol％、3.5vol％、4vol％、4.5vol％、5vol％。
19、本专利技术还提供上述锂电池电解液的制备方法，所述制备方法包含将所述非水有机溶剂、所述锂盐和所述添加剂进行混合；其中，所述非水有机溶剂、锂盐和电解液添加剂具有上文所述的定义。
20、根据本专利技术的实施方案，所述混合可选用本领域已知的方法进行，本专利技术不做具体限定。
21、本专利技术还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池中包含上述锂电池电解液。
22、根据本专利技术的实施方案，所述锂离子电池还包含正极片、隔膜、负极片。
23、根据本专利技术的实施方案，所述正极片可选用本领域已知的正极活性材料、导电材料和粘结剂制备得到。示例性地，所述正极片包括正极活性材料li1.2mn0.54ni0.13co0.13o2粉末，80wt％；导电材料炭黑，10wt％；粘结剂聚偏二氟乙烯，10wt％。
24、根据本专利技术的实施方案，所述隔膜可选用本领域已知的隔膜，本专利技术不做具体限定，例如为pp材质的隔膜、pe材质的隔膜、或同时含有pp和pe材质的隔膜。示例性的，所述隔膜为pp/pe/pp/多孔聚合薄膜，型号是celgard 2325。
25、根据本专利技术的实施方案，所述负极片可选用本领域已知的负极材料制备得到。示例性地，所述负极片为锂片。
26、有益效果
27、本专利技术提供了一种高电压型锂电池电解液。所述电解液中的第一添加剂间三氟甲氧基苯腈具有优先于电解液溶剂，在正负极电极表面氧化还原的能力，能够在正负极电极表面形成一层保护膜，减少电极表面的副反应。加入的第二添加剂硼酸酯化合物中的b元素为缺电子结构，能够捕获富锂锰基正极材料产生的o2分子以及电解液中痕量氢氟酸，进一步提高富锂锰基材料结构稳定性。加入的第三添加剂磷腈类添加剂能够提高电解液稳定性。通过三种添加剂的共同作用下，能够在正负极表面形成稳定的界面膜，抑制电解液与电极材料的相互作用，提高电极材料活性物质结构稳定性，提高锂离子电池高电压循环保持率。
28、术语定义与说明
29、除非另有说明，本申请说明书和权利要求书中记载的基团和术语定义，包括其作为实例的定义、示例性的定义、优选的定义、表格中记载的定义、实施例中具体化合物的定义等，可以彼此之间任意组合和结合。这样的组合和结合后的基团定义及化合物结构，应当被理解为本申请说明书和/或权利要求书记载的范围内。
30、除非另有说明，本说明书和权利要求书记载的数值范围相当于至少记载了其中每一个具体的整数数值。例如，数值范围“1-10”相当于记载了数值范围“1-10”中的每一个整数数值即1、2、3、4、5、6、7、8、9、10。此外，当某些数值范围被定义为“数”时，应当理解为记载了该范围的两个端点、该范围内的每一个整数以及该范围内的每一个小数。
31、应当理解，本文在描述一个、两个或更多个中，“更多个”应当是指大于2，例如大于等于3的整数，例如3、4、5、6、7、8、9或10。
32、术语“c1-6烷基”表示具有1、2、3、4、5或6个碳原子的直链和支链饱和一价烃基。所述烷基是例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、2-甲基丁基、1-甲基丁基、1-乙基丙基、1,2-二甲基丙基、新戊基、1,1-二甲基丙基、4-甲基戊基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1-甲本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锂电池电解液，其特征在于，所述锂电池电解液包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂；
2.根据权利要求1所述的锂电池电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂选自碳酸酯；所述碳酸酯选自碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸乙丙酯、碳酸二乙酯中的任一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的锂电池电解液，其特征在于，所述锂盐选自高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟磷酸锂、三氟甲基磺酰锂、双氟代磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂中任意一种或者多种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的锂电池电解液，其特征在于，所述间三氟甲氧基苯腈的结构式如式(1)所示：
5.根据权利要求1-4任一项所述的锂电池电解液，其特征在于，所述硼酸酯的结构式如式(2)所示：
6.根据权利要求1-5任一项所述的锂电池电解液，其特征在于，所述硼酸酯选自硼酸三丁酯或三(三甲基硅烷)硼酸酯。
7.根据权利要求1-6任一项所述的锂电池电解液，其特征在于，所述氟代磷腈的结构式为：[NP(R4)(R5)]y，
8.根据权利要求1-7任一项所述的
9.权利要求1-8任一项所述的锂电池电解液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包含将所述非水有机溶剂、所述锂盐和所述添加剂进行混合。
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池中包含权利要求1-8任一项所述的锂电池电解液。
...【技术特征摘要】
1.一种锂电池电解液，其特征在于，所述锂电池电解液包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂；
2.根据权利要求1所述的锂电池电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂选自碳酸酯；所述碳酸酯选自碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸乙丙酯、碳酸二乙酯中的任一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的锂电池电解液，其特征在于，所述锂盐选自高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟磷酸锂、三氟甲基磺酰锂、双氟代磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂中任意一种或者多种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的锂电池电解液，其特征在于，所述间三氟甲氧基苯腈的结构式如式(1)所示：
5.根据权利要求1-4任一项所述的锂电池电解液，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴茂祥，黄韬，陈永伟，潘荧，郑香珍，王文国，闫春凤，方桂煌，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：
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