CN111106388B - 一种电解液及锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电解液及锂离子电池，电解液包括：溶剂，锂盐及添加剂；所述添加剂包括氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物及异腈酸酯化合物，所述氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物占所述电解液总质量的0.5％～25％，所述异腈酸酯化合物占所述电解液总质量的2％～20％。与现有技术相比，本发明提供的电解液具有良好的热稳定性和成膜效应，在充放电过程中能够维持负极材料结构的完整性，在较高的电压和较高的温度下具有良好的循环、存储性能，同时兼具良好的存储稳定性。

Description

一种电解液及锂离子电池
技术领域
本发明属于电化学领域，具体涉及一种电解液及锂离子电池。
背景技术
由于较高的能量密度、较低的生产成本、无污染的充放电过程，锂离子电池成为使用最为广泛的电化学储能器件，在电子消费品、电动汽车、电网储能等领域都得到了广泛应用。
然而，锂离子电池的循环寿命较短，其中一个主要的原因是电解液在负极表面不断产生副反应，消耗了电解液中的锂元素，降低锂离子电池的循环性能，并且增加了锂离子电池的阻抗，不利于锂离子的传输。为了提高锂离子电池的循环性能及存储性能，开发新型添加剂、优化电解液配方刻不容缓。
发明内容
为解决现有电解液在负极产生副反应而导致的锂离子电池循环性能及存储性能差的技术问题，本发明提供一种电解液及锂离子电池。
具体技术方案如下：
一种电解液，其不同之处在于，所述电解液包括：
溶剂，锂盐及添加剂；
所述添加剂包括氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物及异腈酸酯化合物；
所述氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物包括式Ⅰ所示化合物中的至少一种；
Figure BDA0002372565760000011
其中，R1、R2、R3、R4及R5分别独立选自碳原子数在1～10的烷基或碳原子数在1～10的烷氧基，m为0至10的整数，n为0至10的整数；
所述异腈酸酯化合物包括式Ⅱ-a所示化合物中的至少一种和/或式Ⅱ-b所示化合物中的至少一种；
Figure BDA0002372565760000021
其中，R6、R7、R8、R9及R10分别独立选自碳原子数在1～10的烷基、碳原子数在2～10的烯基、碳原子数在1～10的烷氧基或苯基；
所述氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物占所述电解液总质量的0.5％～25％，所述异腈酸酯化合物占所述电解液总质量的2％～20％。
进一步，m为0或1。
进一步，n为0或1。
进一步，R6、R7、R8及R9分别独立选自碳原子数在1～10的烷基、碳原子数在2～10的烯基或碳原子数在1～10的烷氧基；R10为苯基。
进一步，所述氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物包括下列化合物中的一种或多种：
Figure BDA0002372565760000022
Figure BDA0002372565760000031
进一步，所述异腈酸酯化合物包括下列化合物中的一种或多种：
Figure BDA0002372565760000032
进一步，所述氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物占所述电解液总质量的5％～10％，所述异腈酸酯化合物占所述电解液总质量的2％～5％。
一种锂离子电池，其不同之处在于，所述锂离子电池包括：正极、负极、隔离膜以及上述电解液。
进一步，所述负极包括负极活性材料，所述负极活性材料包括石墨、硬碳或硅中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明提供的电解液具有良好的热稳定性和成膜效应，在充放电过程中能够维持负极材料结构的完整性，在较高的电压和较高的温度下具有良好的循环、存储性能，同时兼具良好的存储稳定性。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
一种电解液，其不同之处在于，所述电解液包括：
溶剂，锂盐及添加剂；
所述添加剂包括氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物及异腈酸酯化合物；
所述氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物包括式Ⅰ所示化合物中的至少一种；
Figure BDA0002372565760000041
其中，R1、R2、R3、R4及R5分别独立选自碳原子数在1～10的烷基或碳原子数在1～10的烷氧基，m为0至10的整数，n为0至10的整数；
所述异腈酸酯化合物包括式Ⅱ-a所示化合物中的至少一种和/或式Ⅱ-b所示化合物中的至少一种；
Figure BDA0002372565760000042
其中，R6、R7、R8、R9及R10分别独立选自碳原子数在1～10的烷基、碳原子数在2～10的烯基、碳原子数在1～10的烷氧基或苯基；
所述氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物占所述电解液总质量的0.5％～25％，所述异腈酸酯化合物占所述电解液总质量的2％～20％。
进一步，m为0或1。
进一步，n为0或1。
进一步，所述氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物包括三甲基硅烷基氟磺酰基甲基碳酸酯、三乙基硅烷基氟磺酰基甲基碳酸酯、三甲基硅烷基氟磺酰基乙基碳酸酯、三乙基硅烷基氟磺酰基乙基碳酸酯、三甲基硅烷基氟磺酰基甲氧基碳酸酯、三甲基硅烷基氟磺酰基乙氧基碳酸酯、三甲基硅氧烷氟磺酰基甲基碳酸酯、三乙基硅氧烷氟磺酰基甲基碳酸酯、三甲基硅氧烷氟磺酰基乙基碳酸酯、三乙基硅氧烷氟磺酰基乙基碳酸酯、三甲基硅氧烷氟磺酰基甲氧基碳酸酯、三乙基硅氧烷氟磺酰基甲氧基碳酸酯、三甲基硅氧烷氟磺酰基乙氧基碳酸酯、三乙基硅氧烷氟磺酰基乙氧基碳酸酯、三甲氧基硅烷氟磺酰基甲基碳酸酯或三乙氧基硅烷氟磺酰基乙基碳酸酯中的一种或多种。
进一步，R6、R7、R8及R9分别独立选自碳原子数在1～10的烷基、碳原子数在2～10的烯基或碳原子数在1～10的烷氧基；R10为苯基。
进一步，所述异氰酸酯化合物包括异氰酸甲基三甲基硅烷、异氰酸甲基三乙基硅烷、异氰酸乙基三甲基硅烷、异氰酸乙基三乙基硅烷、异氰酸丙基三甲基硅烷、异氰酸丙基三乙基硅烷、异氰酸丁基三甲基硅烷、异氰酸丁基三乙基硅烷、异氰酸甲氧基三甲基硅烷、异氰酸甲氧基三乙基硅烷、异氰酸乙氧基三甲基硅烷、异氰酸乙氧基三乙基硅烷、异氰酸丙氧基三甲基硅烷、异氰酸丙氧基三乙基硅烷、异氰酸丁氧基三甲基硅烷、异氰酸丁氧基三乙基硅烷、异氰酸甲基三甲氧基硅烷、异氰酸甲基三乙氧基硅烷、异氰酸乙基三甲氧基硅烷、异氰酸乙基三乙氧基硅烷、异氰酸丙基三甲氧基硅烷、异氰酸丙基三乙氧基硅烷、异氰酸丁基三甲氧基硅烷、异氰酸丁基三乙氧基硅烷、异氰酸乙烯三甲氧基硅烷、异氰酸丙烯三甲氧基硅烷、异氰酸丁烯三甲氧基硅烷或对苯二异氰酸酯中的一种或多种。
进一步，所述锂盐包括六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、甲磺酸锂(LiCH3SO3)、三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、六氟锑酸锂(LiSbF6)、高氯酸锂(LiClO4)、Li[BF2(C2O4)]、Li[PF2(C2O4)2]、Li[N(CF3SO2)2]、Li[C(CF3SO2)3]、二氟草酸硼酸锂(LiODFB)、二草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟磷酸锂(LiPO2F2)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)及双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)中的一种或多种。
进一步，所述锂盐包括六氟磷酸锂(LiPF6)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)及四氟硼酸锂(LiBF4)中的一种或多种。
进一步，所述锂盐的浓度为0.8mol/L～2mol/L。
进一步，所述氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物包括下列化合物中的一种或多种：
Figure BDA0002372565760000061
进一步，所述异腈酸酯化合物包括下列化合物中的一种或多种：
Figure BDA0002372565760000071
进一步，所述氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物占所述电解液总质量的5％～10％，所述异腈酸酯化合物占所述电解液总质量的2％～5％。
一种锂离子电池，其不同之处在于，所述锂离子电池包括：正极、负极、隔离膜以及上述电解液。
进一步，所述负极包括负极活性材料，所述负极活性材料包括石墨、硬碳或硅中的一种或多种。
本发明主要效果为减少电解液副反应对负极的影响。
其中，式Ⅰ-a的合成路线如下：
Figure BDA0002372565760000072
式A所示化合物滴加至含式B所示化合物的NaHCO3水溶液中，搅拌冷却3小时后加热至室温，随后回流反应12小时，减压蒸馏得到目标产物；
其中，式Ⅰ-b的合成路线如下:
Figure BDA0002372565760000081
式C所示化合物滴加至含式B所示化合物的NaHCO3水溶液中，搅拌冷却3小时后加热至室温，随后回流反应16小时，减压蒸馏得到目标产物；
其中，式Ⅰ-c的合成路线如下:
Figure BDA0002372565760000082
式D所示化合物滴加至含式B所示化合物的NaHCO3水溶液中，搅拌冷却3小时后加热至室温，随后回流反应20小时，减压蒸馏得到目标产物。
实施例一
在干燥的氩气氛围中，首先将不同的溶剂按一定的质量比混合均匀，在此基础上加入锂盐，以及不同种类和浓度的添加剂，溶解均一，即得所述电解液。
电解液中溶剂种类和比例为：EC、PC、DEC(质量比为1：2：6)；
锂盐为LiPF6，浓度为1mol/L；
电解液中所用到的添加剂的具体种类为：式Ⅰ-a及式Ⅱ-b-1；其中，式Ⅰ-a及式Ⅱ-b-1在电解液中的含量如下表1所示。
表1式Ⅰ-a及式Ⅱ-b-1在电解液中的含量
Figure BDA0002372565760000091
实施例二
在干燥的氩气氛围中，首先将不同的溶剂按一定的质量比混合均匀，在此基础上加入锂盐，以及不同种类和浓度的添加剂，溶解均一，即得所述电解液。
电解液中溶剂种类和比例为：EC、PC、DEC(质量比为1：2：6)；
锂盐为LiPF6，浓度为1mol/L；
电解液中所用到的添加剂的具体种类为：式Ⅰ-a及式Ⅱ-a-1；其中，式Ⅰ-a及式Ⅱ-a-1在电解液中的含量如下表2所示。
表2式Ⅰ-a及式Ⅱ-a-1在电解液中的含量
Figure BDA0002372565760000092
Figure BDA0002372565760000101
实施例三
在干燥的氩气氛围中，首先将不同的溶剂按一定的质量比混合均匀，在此基础上加入锂盐，以及不同种类和浓度的添加剂，溶解均一，即得所述电解液。
电解液中溶剂种类和比例为：EC、PC、DEC(质量比为1：2：6)；
锂盐为LiPF6，浓度为1mol/L；
电解液中所用到的添加剂的具体种类为：式Ⅰ-b及式Ⅱ-b-1；其中，式Ⅰ-b及式Ⅱ-b-1在电解液中的含量如下表3所示。
表3式Ⅰ-b及式Ⅱ-b-1在电解液中的含量
Figure BDA0002372565760000102
实施例四
在干燥的氩气氛围中，首先将不同的溶剂按一定的质量比混合均匀，在此基础上加入锂盐，以及不同种类和浓度的添加剂，溶解均一，即得所述电解液。
电解液中溶剂种类和比例为：EC、PC、DEC(质量比为1：2：6)；
锂盐为LiPF6，浓度为1mol/L；
电解液中所用到的添加剂的具体种类为：式Ⅰ-b及式Ⅱ-a-1；其中，式Ⅰ-b及式Ⅱ-a-1在电解液中的含量如下表4所示。
表4式Ⅰ-b及式Ⅱ-a-1在电解液中的含量
Figure BDA0002372565760000111
实施例五
在干燥的氩气氛围中，首先将不同的溶剂按一定的质量比混合均匀，在此基础上加入锂盐，以及不同种类和浓度的添加剂，溶解均一，即得所述电解液。
电解液中溶剂种类和比例为：EC、PC、DEC(质量比为1：2：6)；
锂盐为LiPF6，浓度为1mol/L；
电解液中所用到的添加剂的具体种类为：式Ⅰ-c及式Ⅱ-b-1；其中，式Ⅰ-c及式Ⅱ-b-1在电解液中的含量如下表5所示。
表5式Ⅰ-c及式Ⅱ-b-1在电解液中的含量
Figure BDA0002372565760000112
Figure BDA0002372565760000121
实施例六
在干燥的氩气氛围中，首先将不同的溶剂按一定的质量比混合均匀，在此基础上加入锂盐，以及不同种类和浓度的添加剂，溶解均一，即得所述电解液。
电解液中溶剂种类和比例为：EC、PC、DEC(质量比为1：2：6)；
锂盐为LiPF6，浓度为1mol/L；
电解液中所用到的添加剂的具体种类为：式Ⅰ-c及式Ⅱ-a-1；其中，式Ⅰ-c及式Ⅱ-a-1在电解液中的含量如下表6所示。
表6式Ⅰ-c及式Ⅱ-a-1在电解液中的含量
Figure BDA0002372565760000122
对比例一
电解液D1的制备：
在干燥的氩气氛围中，首先将不同的溶剂按一定的质量比混合均匀，在此基础上加入锂盐，以及不同种类和浓度的添加剂，溶解均一，即得所述电解液。
电解液中溶剂种类和比例为：EC、PC、DEC(质量比为1：2：6)；
锂盐为LiPF6，浓度为1mol/L；
电解液中所用到的添加剂的具体种类为：式Ⅰ-a；其中，式Ⅰ-a在电解液中的含量为10％。
对比例二
电解液D2的制备：
在干燥的氩气氛围中，首先将不同的溶剂按一定的质量比混合均匀，在此基础上加入锂盐，以及不同种类和浓度的添加剂，溶解均一，即得所述电解液。
电解液中溶剂种类和比例为：EC、PC、DEC(质量比为1：2：6)；
锂盐为LiPF6，浓度为1mol/L；
电解液中所用到的添加剂的具体种类为：式Ⅱ-b-1；其中，式Ⅱ-b-1在电解液中的含量为5％。
对比例三
电解液D3的制备：
在干燥的氩气氛围中，首先将不同的溶剂按一定的质量比混合均匀，在此基础上加入锂盐，溶解均一，即得所述电解液。
电解液中溶剂种类和比例为：EC、PC、DEC(质量比为1：2：6)；
锂盐为LiPF6，浓度为1mol/L。
对比例四
电解液D4的制备：
在干燥的氩气氛围中，首先将不同的溶剂按一定的质量比混合均匀，在此基础上加入锂盐，以及不同种类和浓度的添加剂，溶解均一，即得所述电解液。
电解液中溶剂种类和比例为：EC、PC、DEC(质量比为1：2：6)；
锂盐为LiPF6，浓度为1mol/L；
电解液中所用到的添加剂的具体种类为：式Ⅰ-a；其中，式Ⅰ-a在电解液中的含量为5％。
对比例五
电解液D5的制备：
在干燥的氩气氛围中，首先将不同的溶剂按一定的质量比混合均匀，在此基础上加入锂盐，以及不同种类和浓度的添加剂，溶解均一，即得所述电解液。
电解液中溶剂种类和比例为：EC、PC、DEC(质量比为1：2：6)；
锂盐为LiPF6，浓度为1mol/L；
电解液中所用到的添加剂的具体种类为：Ⅱ-b-1；其中，式Ⅱ-b-1在电解液中的含量为10％。
实施例七
负极活性材料为硅的锂离子电池的制备：
正极极片的制备：
将钴酸锂(LiCoO2)、导电剂(SuperP)、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中制成正极浆料。正极浆料中固体含量为77％，其中钴酸锂、导电剂SuperP及PVDF的质量比为97：1.4：1.6。将浆料均匀涂覆在正极集流体铝箔上，85℃条件下烘干后进行冷压，然后进行切边、裁片、分条后，在85℃真空条件下烘干4小时，焊接极耳，制成锂离子电池正极片。
负极极片的制备：
将作为负极活性材料的硅与导电炭黑(SuperP)、增稠剂羧甲基纤维素钠(CMC)、粘结剂丁苯橡胶(SBR)按照重量比93：1：1：5进行混合，加入去离子水，搅拌均匀，得到负极浆料。将浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔上，80℃条件下烘干，然后进行切边、裁片、分条后，在120℃真空条件下烘干12小时，焊接极耳，制成锂离子电池负极片。
锂离子电池的制备：
将正极、隔离膜、负极按照顺序叠好，使隔离膜处于正、负极片之间的位置，然后将叠好的极片和隔离膜卷绕，得到裸电芯；将裸电芯至于外包装中，将上述制备的电解液注入到干燥后的电池中，封装、静置、化成(0.02C恒流充电到3.4V，再以0.1C恒流充电到3.85V)、整形、容量测试，完成锂离子电池的制备。
采用上述步骤，使用不同的电解液型号，制备出如表7所示的锂离子电池。
表7负极活性材料为硅的锂离子电池制作中的原料及配比
Figure BDA0002372565760000151
实施例八
负极活性材料为石墨的锂离子电池的制备：
正极极片的制备：
将钴酸锂(LiCoO2)、导电剂(SuperP)、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中制成正极浆料。正极浆料中固体含量为77％，其中钴酸锂、导电剂SuperP及PVDF的质量比为97：1.4：1.6。将浆料均匀涂覆在正极集流体铝箔上，85℃条件下烘干后进行冷压，然后进行切边、裁片、分条后，在85℃真空条件下烘干4小时，焊接极耳，制成锂离子电池正极片。
负极极片的制备：
将作为负极活性材料的石墨与导电炭黑(SuperP)、增稠剂羧甲基纤维素钠(CMC)、粘结剂丁苯橡胶(SBR)按照重量比93：1：1：5进行混合，加入去离子水，搅拌均匀，得到负极浆料。将浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔上，80℃条件下烘干，然后进行切边、裁片、分条后，在120℃真空条件下烘干12小时，焊接极耳，制成锂离子电池负极片。
锂离子电池的制备：
将正极、隔离膜、负极按照顺序叠好，使隔离膜处于正、负极片之间的位置，然后将叠好的极片和隔离膜卷绕，得到裸电芯；将裸电芯至于外包装中，将上述制备的电解液注入到干燥后的电池中，封装、静置、化成(0.02C恒流充电到3.4V，再以0.1C恒流充电到3.85V)、整形、容量测试，完成锂离子电池的制备。
采用上述步骤，使用不同的电解液型号，制备出如表8所示的锂离子电池。
表8负极活性材料为石墨的锂离子电池制作中的原料及配比
Figure BDA0002372565760000171
实施例九
负极活性材料为硅与石墨混合物的锂离子电池的制备：
正极极片的制备：
将钴酸锂(LiCoO2)、导电剂(SuperP)、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中制成正极浆料。正极浆料中固体含量为77％，其中钴酸锂、导电剂SuperP及PVDF的质量比为97：1.4：1.6。将浆料均匀涂覆在正极集流体铝箔上，85℃条件下烘干后进行冷压，然后进行切边、裁片、分条后，在85℃真空条件下烘干4小时，焊接极耳，制成锂离子电池正极片。
负极极片的制备：
将石墨和硅按照质量比为1:10混合后作为负极活性材料，随后该负极活性材料与导电炭黑(SuperP)、增稠剂羧甲基纤维素钠(CMC)、粘结剂丁苯橡胶(SBR)按照重量比93：1：1：5进行混合，加入去离子水，搅拌均匀，得到负极浆料。将浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔上，80℃条件下烘干，然后进行切边、裁片、分条后，在120℃真空条件下烘干12小时，焊接极耳，制成锂离子电池负极片。
锂离子电池的制备：
将正极、隔离膜、负极按照顺序叠好，使隔离膜处于正、负极片之间的位置，然后将叠好的极片和隔离膜卷绕，得到裸电芯；将裸电芯至于外包装中，将上述制备的电解液注入到干燥后的电池中，封装、静置、化成(0.02C恒流充电到3.4V，再以0.1C恒流充电到3.85V)、整形、容量测试，完成锂离子电池的制备。
采用上述步骤，使用不同的电解液型号，制备出如表9所示的锂离子电池。
表9负极活性材料为硅与石墨混合物的锂离子电池制作中的原料及配比
Figure BDA0002372565760000181
Figure BDA0002372565760000191
Figure BDA0002372565760000201
实施例十
对实施例七至实施例九制备的锂离子电池进行循环性能测试和存储性能测试，具体测试方法如下：
锂离子电池循环性能检测：
在25℃条件下，将电池以0.5C的电流恒流充电至电压为4.45V，恒压充电至电流为0.05C，静置5min，然后用0.5C恒流放电至电压为3.0V，静置5min，上述为一个充放电循环。
以首次放电的容量为100％，反复进行充放电循环，至放电容量衰减至80％时，停止测试，记录循环圈数，作为评价锂离子电池循环性能的指标。
同时测试锂离子电池在45℃的循环性能，测试方法与上述25℃条件下循环性能测试方法相同。
锂离子电池存储性能检测：
首先进行25℃容量测试：0.5C电流恒流充电至电压为4.45V，恒压充电至电流为0.05C，0.5C恒流放电至3V，记录初始容量，然后进行满充。0.5C恒流充电至4.45V，恒压充电至0.05C，记录满充条件下电芯厚度，60℃下存储21天，记录第21天测试电芯的厚度。
对实施例七中锂离子电池的循环性能和存储性能进行检测，其结果如下表10所示。
表10负极活性材料为硅的锂离子电池循环性能、存储性能检测结果
Figure BDA0002372565760000211
对实施例八中锂离子电池的循环性能和存储性能进行检测，其结果如下表11所示。
表11负极活性材料为石墨的锂离子电池循环性能、存储性能检测结果
Figure BDA0002372565760000212
Figure BDA0002372565760000221
对实施例九中锂离子电池的循环性能和存储性能进行检测，其结果如下表12所示。
表12负极活性材料为硅与石墨混合物的锂离子电池循环性能、存储性能检测结果
Figure BDA0002372565760000222
Figure BDA0002372565760000231
从表10至表12的检测结果可知，在锂离子电池电解液中同时使用氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物和异腈酸酯化合物作为添加剂组分时，锂离子电池的循环性能和存储性能得到显著的增强。这两种添加剂同时使用对锂离子电池循环、存储性能的提升远远高于单独使用氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物或异腈酸酯化合物作为添加剂所制备的锂离子电池的循环、存储性能。
不仅如此，电解液中氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物及异腈酸酯化合物的含量也是影响锂离子电池循环性能及存储性能的关键因素。从表12的测试结果可知，当负极活性物质含有硅和石墨，电解液中含有氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物和异腈酸酯化合物，并且氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物含量为0.5％～25％，异腈酸酯化合物含量为2％～20％时，其组成的锂离子电池的循环性能和储存性能大幅提高。在负极活性物质不变的情况下，电解液中氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物的含量、异腈酸酯化合物的含量未在此范围时，则由其组成的锂离子电池的循环次数下跌至1000以下。
进一步，从表10至表12可知，当锂离子电池电解液中氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物占电解液总质量的5％～10％，异腈酸酯化合物占电解液总质量的2％～5％时，该锂离子电池循环性能和储存性能大幅提高。电解液中氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物的含量、异腈酸酯化合物的含量未在此范围内，则由其组成的锂离子电池的循环性能与储存性能则没有达到最佳。
锂离子电池的循环性能和存储性能的好坏与负极活性材料关系密切，从表10至表12可知，石墨和硅混合后用作负极活性材料配合含有氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物和异腈酸酯化合物作为添加剂的电解液时，制得的锂离子电池的循环性能与存储性能优良，且该锂离子电池相较于配合未加入本发明添加剂的电解液所制得的锂离子电池，其循环性能和存储性能提升最为明显。
以上所述仅为本发明的部分实施例，并不用来限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括：
溶剂，锂盐及添加剂；
所述添加剂包括氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物及异腈酸酯化合物；
所述氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物包括式Ⅰ所示化合物中的至少一种；
Figure FDA0002845422740000011
其中，R1、R2、R3、R4及R5分别独立选自碳原子数在1～10的烷基或碳原子数在1～10的烷氧基，m为0至10的整数，n为0至10的整数；
所述异腈酸酯化合物包括式Ⅱ-a所示化合物中的至少一种和/或式Ⅱ-b所示化合物中的至少一种；
Figure FDA0002845422740000012
Figure FDA0002845422740000021
其中，R6、R7、R8、R9及R10分别独立选自碳原子数在1～10的烷基、碳原子数在2～10的烯基、碳原子数在1～10的烷氧基或苯基；
所述氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物占所述电解液总质量的0.5％～25％，所述异腈酸酯化合物占所述电解液总质量的2％～20％。
2.根据权利要求1所述一种电解液，其特征在于，m为1。
3.根据权利要求1所述一种电解液，其特征在于，n为1。
4.根据权利要求1所述一种电解液，其特征在于，R6、R7、R8及R9分别独立选自碳原子数在1～10的烷基、碳原子数在2～10的烯基或碳原子数在1～10的烷氧基；R10为苯基。
5.根据权利要求1所述一种电解液，其特征在于，所述氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物包括下列化合物中的一种或多种：
Figure FDA0002845422740000022
Figure FDA0002845422740000031
6.根据权利要求1所述一种电解液，其特征在于，所述异腈酸酯化合物包括下列化合物中的一种或多种：
Figure FDA0002845422740000032
7.根据权利要求1所述一种电解液，其特征在于，所述氟代磺酰基硅烷碳酸酯化合物占所述电解液总质量的5％～10％，所述异腈酸酯化合物占所述电解液总质量的2％～5％。
8.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括：正极、负极、隔离膜以及权利要求1～7任一项所述一种电解液。
9.根据权利要求8所述一种锂离子电池，其特征在于，所述负极包括负极活性材料，所述负极活性材料包括石墨、硬碳或硅中的一种或多种。
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