CN105633467A - 一种电解液及采用该电解液的锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种电解液及采用该电解液的锂离子电池。本申请的电解液，包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，添加剂包括N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物。本申请的电解液可在正负极表面形成良好的界面膜，可降低正极表面的反应活性，抑制电解液在正极表面的氧化分解；同时利用该化合物路易斯碱的特性捕获在电解液中产生的酸性组分和过渡金属离子，从而改善电池在高电压下的高温存储性能以及循环性能。

Description

一种电解液及采用该电解液的锂离子电池
技术领域
本申请涉及锂离子电池领域，具体讲，涉及一种电解液及采用该电解液的锂离子电池。
背景技术
笔记本电脑、手机、掌上游戏机、平板电脑等电子移动设备能实现越来越多的功能，电动汽车、智能电网等方面的应用技术也日趋成熟。人们对作为其主要驱动能源的锂离子电池的续航能力要求也越来越高。提高能量密度成为锂离子电池的研究热点。
对于正极材料为镍钴锰三元材料的锂离子电池，提升充电截至电压是增加电池能量密度的有效方法。然而提高锂离子电池的电压时，尤其是充电电压达到4.35V以上时，由于脱锂比例增大，正极材料的结构稳定性降低，易发生相变降低正极容量；同时过渡金属溶解加剧，迁移到负极破坏SEI，产生大量还原性气体，消耗电解液。由于电压已经超出电解液氧化还原窗口，电解液在正极上将发生氧化反应，快速消耗电解液，产生大量副产物或者气体。由于以上两种作用的存在，锂离子电池在充电截至电压高于4.35V时充放时，容量衰退明显加速。
在实际使用中，电子产品还面临如持续使用发热或锂离子电池的使用环境温度升高等都可能使锂离子电池处在高温状态，而在高温下，电解液将受到更严格的考验，严重时由于锂离子电池的膨胀变形导致锂离子电池内部发生短路或是锂离子电池包装胀破导致可燃性的电解液泄露，从而引起火灾等安全事故。因此需要进一步提高电解液的氧化电势，有效的技术解决电解液的分解、锂离子电池胀气的问题。鉴于此，有必要开发一种高温循环的高电压电解液。
发明内容
本申请的首要发明目的在于提出一种电解液。
本申请的第二发明目的在于提出一种采用该电解液的锂离子电池。
为了完成本申请的目的，采用的技术方案为：
一种电解液，包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包括N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物。
优选的，所述N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物选自如式I所示结构式的化合物中的至少一种：
其中，R选自取代或未取代的C1～30烷基、取代或未取代的C2～30烯基、取代或未取代的C2～30炔基、取代或未取代的C6～26的芳基；
取代基选自卤素。
优选的，R选自取代或未取代的C1～20烷基、取代或未取代的C2～20烯基；R优选为直链或支链的C1～12烷基、C2～12烯基、C3～12环烷基。
优选的，所述N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物选自三氟化硼-N-甲基吡咯烷酮、三氟化硼-N-乙基吡咯烷酮、三氟化硼-N-丙基吡咯烷酮、三氟化硼-N-异丙基吡咯烷酮、三氟化硼-N-乙烯基吡咯烷酮、三氟化硼-N-丙烯基吡咯烷酮、三氟化硼-N-异丙烯基吡咯烷酮、三氟化硼-N-辛基吡咯烷酮、三氟化硼-N-环己基吡咯烷酮中的至少一种；优选三氟化硼-N-甲基吡咯烷酮、三氟化硼-N-乙基吡咯烷酮、三氟化硼-N-乙烯基吡咯烷酮中的至少一种。
优选的，所述N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物的质量为锂离子电池的电解液的总质量的0.1％～5％。
优选的，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、1,4-丁内酯、丙酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯以及丁酸乙酯中的至少一种。
优选的，所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、四氟草酸磷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、LiN(SO2RF)2、LiN(SO2F)(SO2RF)中的至少一种，其中，RF＝–CnF2n+1，n为1～10的整数；优选LiPF6、LiN(SO2RF)2中的至少一种。
优选的，所述锂盐在锂离子电池的电解液中的浓度为0.3M～1.8M。
本申请涉及一种锂离子电池，包括：正极片，包括正极集流体以及设置于正极集流体上的含有正极活性材料的正极膜片；负极片，包括负极集流体以及设置于负极集流体上的含有负极活性材料的负极膜片；隔离膜，间隔于相邻正负极片之间；电解液；以及包装箔；其特征在于，所述电解液为本申请的电解液。
本申请的技术方案所能达到的有益效果为：
本申请将N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物加入到锂离子电池电解液中，能够改善高电压锂离子电池的高温循环和存储性能。本申请的电解液添加剂可以通过三氟化硼结构中硼原子与正极氧原子相互作用，同时N取代吡咯烷酮的羰基氧和氮原子能够提供电子与过渡金属的配位作用提升高电压下正极材料的表面稳定性；在负极表面参与固体电解质膜的形成。N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物在正负极表面均形成良好的界面膜，降低正极表面的反应活性，提高了电解液的氧化电位，抑制电解液在正极表面的氧化分解，改善了高温存储电压降和产气。
本申请的N取代吡咯烷酮的羰基氧和氮原子能够提供电子与过渡金属的配位作用还可以捕获在电解液中正极溶出的过渡金属离子，防止过渡金属离子破坏负极固体电解质膜，三氟化硼还可以溶解沉积在电极孔道中的氟化锂，形成可溶锂盐，减少电极表面的氟化锂沉积，缓解电极孔道的堵塞，这些特性都有利于提升高温循环寿命和存储性能。
此外，本申请的添加剂可以有效提升电极片的浸润性，这是因为N取代吡咯烷酮包含疏水侧链(氮原子上的取代基)和亲水头部(吡咯烷酮环)，疏水侧链与负极碳材料相互作用，降低负极表面张力。亲水头部与正极材料的相互作用提升电解液的浸润性。
下面结合具体实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
具体实施方式
本申请涉及一种电解液，包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，添加剂包括N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物。
N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物是指N取代吡咯烷酮分子和三氟化硼形成的配位化合物，三氟化硼呈阴离子，N取代吡咯烷酮呈阳离子，整个N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物呈电中性。
作为本申请电解液的一种改进，N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物选自如式Ⅱ所示结构式的化合物中的至少一种：
其中，R选自取代或未取代的C1～30烷基、取代或未取代的C2～30烯基、取代或未取代的C2～30炔基、取代或未取代的C6～26的芳基；
R’、R”、R”’各自独立的分别选自氢原子、卤素、C1～6烷基、C1～6烷氧基、C1～6酰氧基；
取代基选自卤素。
本申请中的卤素选自氟、氯、溴；优选为氟。
作为本申请电解液的一种改进，N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物选自如式Ⅰ所示结构式的化合物中的至少一种：
其中，R选自取代或未取代的C1～30烷基、取代或未取代的C2～30烯基、取代或未取代的C2～30炔基、取代或未取代的C6～26的芳基；
取代基选自卤素。
作为本申请电解液的一种改进，R选自取代或未取代的C1～20烷基、取代或未取代的C2～20烯基；R优选为直链或支链的C1～12烷基、C2～12烯基、C3～12环烷基。
在本申请中，碳原子数为1～30的烷基，烷基可为链状烷基，也可为环烷基，位于环烷基的环上的氢可被烷基取代，所述烷基中碳原子数优选的下限值为2，3，4，5，优选的上限值为3，4，5，6，8，10，12，14，16，18，20，22，24，26，28。优选地，选择碳原子数为1～20的烷基，进一步优选地，选择碳原子数为1～12的链状烷基，碳原子数为3～12的环烷基，更进一步优选地，选择碳原子数为1～6的链状烷基，碳原子数为5～7的环烷基。作为链状烷基的实例，具体可以举出：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、己基、2-甲基-戊基、3-甲基-戊基、1,1,2-三甲基-丙基、3,3,-二甲基-丁基、正庚基、2-庚基、3-庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、辛基、壬基、癸基。作为环烷基的实例，具体可以举出：环戊基、环己基、环辛基。
在本申请中，碳原子数为2～30的烯基可为环状烯基，也可为链状烯基。另外，烯基中双键的个数优选为1个。所述烯基中碳原子数优选的下限值为3，4，5，优选的上限值为3，4，5，6，8，10，12，14，16，18，20，22，24，26，28。优选地，选择碳原子数为2～20的烯基，进一步优选地，选择碳原子数为2～12的烯基，更进一步优选地，选择碳原子数为2～6的烯基。作为烯基的实例，具体可以举出：乙烯基、烯丙基、异丙烯基、戊烯基、环己烯基、环庚烯基、环辛烯基。
在本申请中，碳原子数为6～26的芳基，例如苯基、苯烷基、至少含有一个苯基的芳基如联苯基、稠环芳烃基如萘、蒽、菲均可，联苯基和稠环芳烃基还可被烷基或是烯基所取代。优选地，选择碳原子数为6～16的芳基，进一步优选地，选择碳原子数为6～14的芳基，更进一步优选地，选择碳原子数为6～9的芳基。作为芳基的实例，具体可以举出：苯基、苄基、联苯基、对甲苯基、邻甲苯基、间甲苯基。
作为本申请电解液的一种改进，N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物选自以下化合物中的至少一种：
三氟化硼-N-甲基吡咯烷酮；
三氟化硼-N-乙基吡咯烷酮；
三氟化硼-N-丙基吡咯烷酮；
三氟化硼-N-异丙基吡咯烷酮；
三氟化硼-N-乙烯基吡咯烷酮；
三氟化硼-N-丙烯基吡咯烷酮；
三氟化硼-N-异丙烯基吡咯烷酮；三氟化硼-N-辛基吡咯烷酮；
三氟化硼-N-环己基吡咯烷酮。
并优选：三氟化硼-N-甲基吡咯烷酮、三氟化硼-N-乙基吡咯烷酮、三氟化硼-N-乙烯基吡咯烷酮中的至少一种。
作为本申请电解液的一种改进，N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物还可以选自以下化合物中的至少一种：
作为本申请电解液的一种改进，N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物的质量为电解液的总质量的0.1％～5％。
当三氟化硼-N-甲基吡咯烷酮配合物含量大于5％时，导致电解液体系粘度变大，同时在正负极表面形成的界面膜过厚，影响了锂离子电池的循环性能，然而存储性能仍进一步改善，这是因为高含量的三氟化硼-N-甲基吡咯烷酮配合物一方面可以在正负极表面形成良好的界面膜，降低了正极表面的反应活性，同时，N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物含有路易斯碱，可以中和存储过程中产生的酸性气体，如PF5、HF、CO2等。当三氟化硼-N-甲基吡咯烷酮配合物在电解液中的质量百分含量<0.1％时，则过少的三氟化硼-N-甲基吡咯烷酮配合物对锂离子电池性能的改善不明显。
在上述电解液中，非水有机溶剂选自碳酸酯化合物、羧酸酯化合物的至少一种，其中，碳酸酯化合物可为链状碳酸酯，也可为环状碳酸酯。
作为有机溶剂的实例，可列举：碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、1,4-丁内酯、丙酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸乙酯中的至少一种。
非水有机溶剂还可以选自丙烯酸甲酯、亚硫酸二甲酯、二乙基亚硫酸酯、酸酐、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、甲硫醚、四氢呋喃中的一种或几种。在上述电解液中，锂盐可为有机锂盐，也可为无机锂盐，具体而言，锂盐中可含有氟元素、硼元素、磷元素中的至少一种。优选地，锂盐选自六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、高氯酸锂(LiClO4)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、四氟草酸磷酸锂(LiTFOP)、LiN(SO2RF)2、LiN(SO2F)(SO2RF)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂LiN(CF3SO2)2(简写为LiTFSI)、双(氟磺酰)亚胺锂Li(N(SO2F)2)(简写为LiFSI)、双草酸硼酸锂LiB(C2O4)2(简写为LiBOB)、二氟草酸硼酸锂LiBF2(C2O4)(简写为LiDFOB)中的至少一种，其中，取代基RF＝–CnF2n+1的饱和全氟烷基，n为1～10的整数，且2n+1大于零的整数。特别优选为LiPF6和/或LiN(SO2RF)2。所述锂盐在电解液中的浓度为0.5M～2M(M＝mol·L-1)。
在本申请中，电解液的制备方法选用常规方法即可，例如可将有机溶剂、锂盐和添加剂混合均匀即可。
本申请的另一目的在于提供一种锂离子电池，该锂离子电池包括本申请的电解液、含有正极活性材料的正极片、含有负极活性材料的负极片和隔离膜。
在上述锂离子电池中，正极片还包括粘结剂和导电剂，将包含有正极活性材料、粘结剂和导电剂的正极浆料涂覆在正极集流体上，待正极浆料干燥后获得正极片。同样的，将包含有负极活性材料、粘结剂和导电剂的负极浆料涂覆在负极集流体上，待负极浆料干燥后获得负极片。
优选地，正极活性材料选自钴酸锂LiCoO2、镍钴锰酸锂三元材料、磷酸亚铁锂、锰酸锂(LiMnO2)中的至少一种，例如钴酸锂与锂镍锰钴三元材料的混合物可作为正极活性材料。作为镍钴锰酸锂三元材料的实例，具体可以举出：LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2。
优选地，负极活性材料为碳材料和/或硅材料。
在上述锂离子电池中，锂电池隔膜的具体种类并不受到具体的限制，可以是现有锂离子电池中使用的任何隔膜材料，例如聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯以及它们的多层复合膜，但不仅限于这些。
本申请的锂离子电池的充电上限截止电压为4.35V～4.6V。
实施例1～30
(1)锂离子电池的正极片的制备
将正极活性材料镍钴锰酸锂(LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2)、导电剂Super-P、粘接剂PVDF按质量比97.2:1.3:1.5溶于溶剂N-甲基吡咯烷酮中混合均匀制成正极浆料，之后将正极浆料均匀涂布在集流体铝箔的正反两面上，涂布量为0.0102g/cm2，随后在85℃下烘干后进行冷压、切边、裁片、分条，之后在85℃真空条件下干燥4h，焊接极耳，制成锂离子电池的正极片。
(2)锂离子电池的负极片的制备
将负极活性材料人造石墨、导电剂Super-P、增稠剂CMC、粘接剂SBR按质量比95.4：1.2：1.2：2.2溶于溶剂去离子水中混合均匀制成负极浆料，之后将负极浆料均匀涂布在集流体铜箔的正反两面上，涂布量为0.0071g/cm2，随后在85℃下烘干后进行冷压、切边、裁片、分条，之后在110℃真空条件下干燥4h，焊接极耳，制成锂离子电池的负极片。
(3)锂离子电池的电解液的制备
锂离子电池的电解液以1mol/L的LiPF6为锂盐，以碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)的混合物为非水有机溶剂，其中电解液溶剂部分EC：EMC的质量比为30：70。此外，锂离子电池的电解液中还含有添加剂，添加剂的含量和名称如表1所示。
(4)锂离子电池的制备
将根据前述工艺制备的锂离子电池的正极片、负极片以及隔离膜(PE膜，含有陶瓷涂层)经过卷绕工艺制作成厚度为5.7mm、宽度为16mm、长度为33mm的电芯，其中该电芯留有长气袋，以便观察其产气。并在85℃下真空烘烤14h(真空度＜-0.08MPa)、注入电解液、静置24h，之后用0.05C(11mA)的恒定电流充电至3.4V，取下电池然后先进行一次真空预封装以便除气；再以0.05C(11mA)的恒定电流充电至4.5V，而后再将电池取下进行第二次除气；然后以0.5C(110mA)的恒定电流放电至3V，重复2次充放电，最后以0.5C(110mA)的恒定电流充电至3.85V，完成锂离子电池的制备。
对比例1～14
在对比例1中，依照实施例1的方法制备锂离子电池，只是在锂离子电池的电解液的制备(即步骤(3))中，不添加任何添加剂；在对比例2～14中，在锂离子电池的电解液的制备(即步骤(3))中，还添加有添加剂，添加剂的含量和名称如表1所示。
本申请中的电解液及其锂离子电池的测试过程以及测试结果。
(1)锂离子电池的高温循环性能测试
在45℃下，先以0.5C的恒定电流对锂离子电池充电至4.5V，进一步以4.5V恒定电压充电至电流为0.025C，然后以0.5C的恒定电流对锂离子电池放电至2.8V，此为一个充放电循环过程，此次的放电容量为式1次循环的放电容量。将锂离子电池按上述方式进行循环充放电测试，取第100次循环的放电容量。
锂离子电池100次循环后的容量保持率(％)＝(第100次循环的放电容量/式1次循环的放电容量)×100％。
(2)锂离子电池的高温存储性能测试
在25℃下，先以0.5C的恒定电流对锂离子电池充电至4.5V，进一步以4.5V恒定电压充电至电流为0.025C，然后将锂离子电池用排水法在去离子水中测好初始体积后置于60℃下存储30天，待存储结束后，测试锂离子电池在高温存储后的体积变化。
锂离子电池高温存储后的体积变化率(％)＝(锂离子电池高温存储后的体积/锂离子电池高温存储前的体积)×100％。
实施例和对比例的性能测试结果如表1所示：
表1：
锂离子电池的性能测试结果分析：
从实施例1-6与对比例1-3的对比中可以看出，添加三氟化硼-N-甲基吡咯烷酮配合物的锂离子电池，比不添加任何添加剂的对比例1的锂离子电池具有较好的高温循环性能以及高温存储性能。
当三氟化硼-N-甲基吡咯烷酮配合物含量大于5％(对比例3)时，其循环性能出现恶化，可能是因为三氟化硼-N-甲基吡咯烷酮配合物占据了非水有机溶剂过大的比例导致电解液体系粘度变大，同时在正负极表面形成的界面膜过厚，影响了锂离子电池的循环性能，然而存储性能仍进一步改善，这是因为高含量的三氟化硼-N-甲基吡咯烷酮配合物一方面可以在正负极表面形成良好的界面膜，降低了正极表面的反应活性，同时三氟化硼-N-甲基吡咯烷酮配合物含有路易斯碱，可以中和存储过程中产生的酸性气体，如PF5、HF、CO2等。当三氟化硼-N-甲基吡咯烷酮配合物在锂离子电池的电解液中的质量百分含量<0.1％(对比例2)时，则过少的三氟化硼-N-甲基吡咯烷酮配合物对锂离子电池的性能的改善不明显。同理，从实施例7-30与对比例4-10的对比中可以看到类似的结果。
从实施例4、10、16、22和28与对比例11和12的对比中可以看出，本申请使用的N取代吡咯烷酮比***或者碳酸二甲酯有更好的高温循环以及高温存储性能。可能是因为N取代吡咯烷酮具有路易斯碱，可以中和循环存储过程中产生的酸性组分，捕获正极溶出的过渡金属离子，防止负极固体电解质膜遭受破坏，从而改善循环存储稳定性。
从实施例4、10、16、22和28和对比例13的对比中可以看出，本申请使用的前驱体R基吡咯烷酮比N，N-二甲基乙酰胺有更好的高温循环以及高温存储性能。可能是因为N取代吡咯烷酮的环状结构可以在负极开环聚合，参与负极固体电解质膜的生成，而且N取代吡咯烷酮中氮原子上没有氢原子，这样减少了电解液中活泼氢的存在，减少了HF等物质生成的可能，保护正极材料不被腐蚀，改善了电池的循环性能。
从实施例4和对比例14的对比中可以看出，本申请使用三氟化硼-甲基吡咯烷酮比单独甲基吡咯烷酮有更好的高温循环。可能是三氟化硼-甲基吡咯烷酮可以形成更稳定的正极固体电解质膜，保护正极表面稳定，同时可以溶解沉积在正负极表面的氟化锂，缓解正负极孔道被堵塞的情况，延长电池的循环寿命。
实施例31～36
按照实施例1的制备方法，以表2所示的添加剂的化合物和含量制备锂离子电池，测试得到的高温循环后的容量保持率、高温存储后的体积膨胀率如表2所示。
表2：
由此可见，本申请所提供的一种锂离子电池及其电解液与新型添加剂，可以在正负极表面形成良好的界面膜，可以降低正极表面的反应活性，抑制电解液在正极表面的氧化分解；同时利用该化合物中所含有的路易斯碱的特性捕获在电解液中产生的酸性组分和过渡金属离子，以改善电池在高电压下的高温存储性能以及循环性能。
以上是本申请的较佳实施例的具体说明，但本申请并不限于所述实施例，某些变形或替换化合物均包含在本申请权利要求所限定的范围内。此外，本申请使用了某些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本申请构成任何限制。

Claims (10)

1.一种电解液，包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，其特征在于，所述添加剂包括N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物。
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物选自如式I所示结构式的化合物中的至少一种：
其中，R选自取代或未取代的C1～30烷基、取代或未取代的C2～30烯基、取代或未取代的C2～30炔基、取代或未取代的C6～26的芳基；
取代基选自卤素。
3.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，R选自取代或未取代的C1～20烷基、取代或未取代的C2～20烯基；R优选为直链或支链的C1～12烷基、C2～12烯基、C3～12环烷基。
4.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物选自三氟化硼-N-甲基吡咯烷酮、三氟化硼-N-乙基吡咯烷酮、三氟化硼-N-丙基吡咯烷酮、三氟化硼-N-异丙基吡咯烷酮、三氟化硼-N-乙烯基吡咯烷酮、三氟化硼-N-丙烯基吡咯烷酮、三氟化硼-N-异丙烯基吡咯烷酮、三氟化硼-N-辛基吡咯烷酮、三氟化硼-N-环己基吡咯烷酮中的至少一种；优选三氟化硼-N-甲基吡咯烷酮、三氟化硼-N-乙基吡咯烷酮、三氟化硼-N-乙烯基吡咯烷酮中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述N取代吡咯烷酮-三氟化硼配位化合物的质量为电解液总质量的0.1％～5％。
6.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、1,4-丁内酯、丙酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯以及丁酸乙酯中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、四氟草酸磷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、LiN(SO2RF)2、LiN(SO2F)(SO2RF)中的至少一种，其中，RF为-CnF2n+1，n为1～10的整数；优选LiPF6、LiN(SO2RF)2中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述锂盐在电解液中的浓度为0.3M～1.8M。
9.一种锂离子电池，包括：正极片，包括正极集流体以及设置于正极集流体上的含有正极活性材料的正极膜片；负极片，包括负极集流体以及设置于负极集流体上的含有负极活性材料的负极膜片；隔离膜，间隔于相邻正负极片之间；电解液；以及包装箔；其特征在于，所述电解液为权利要求1～8中任一项所述的电解液。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极活性材料选自钴酸锂、镍钴锰酸锂三元材料、磷酸亚铁锂以及锰酸锂中的至少一种，所述负极活性材料为碳材料和/或硅材料。
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