CN115020806A - 一种电解液和含有其的锂离子电池 - Google Patents

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CN115020806A CN202210784678.8A CN202210784678A CN115020806A CN 115020806 A CN115020806 A CN 115020806A CN 202210784678 A CN202210784678 A CN 202210784678A CN 115020806 A CN115020806 A CN 115020806A
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Abstract

本发明提供一种电解液和含有其的锂离子电池。所述电解液包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包括如式1所示的双(三甲基硅基)硼烷基磺酸酐类化合物。本发明电解液中的化合物添加剂双(三甲基硅基)硼烷基磺酸酐类化合物具有钝化正极界面，形成稳定SEI保护膜的能力，从而改善锂离子二次电池的高温循环、存储等性能，同时兼顾内阻。

Description

一种电解液和含有其的锂离子电池
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种电解液和含有其的锂离子电池。
背景技术
近年来，随着新能源技术的发展，车用的锂离子动力电池对锂离子二次电池的性能提出了更高的要求。为了满足电动汽车长续航里程、宽温度范围环境，需要开发具有更高的能量密度、更优异的高温循环、存储性能的锂离子二次电池。然而，高能量密度的锂离子二次电池通常使用镍含量较高的过渡金属氧化物(如镍钴锰酸锂)，这些材料在高温和高压下容易发生界面劣化，颗粒破碎，氧化电解液，导致高温下寿命迅速衰减，因而有必要开发高温下能够稳定正极界面的电解液添加剂。
CN 111276741A公开了一种用于二次电池的电解液，其包括锂盐、非水有机溶剂和二氟代亚磷酸酯烯烃化合物，并提供包括该电解液的锂二次电池。所述的电解液可以进一步稳定阴极结构，只能在一定程度上改善高温稳定性，而且对于正极界面，该电解液并没有起到稳定的作用。
CN 110838595A公开了一种锂离子电池电解液及其应用，添加了含氟非离子表面活性剂，锂离子电池的浸润性高，具有良好的高温输出特性、倍率性能和循环性能，但是对于电池的高温储存性能的提升并不明显。
因此，如何制备一种具有高温循环和储存性能的电解液是本领域重要的研究方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种解决现有技术中的锂离子电池在高温循环或存储时寿命劣化的问题的电解液和含有其的锂离子电池。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的目的之一在于提供一种电解液，其特征在于，所述电解液包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包括如式1所示的双(三甲基硅基)硼烷基磺酸酐类化合物，
Figure BDA0003720835440000021
其中，R为CnH2n+1、CnH2n或CnH2n-1中的任意一种，1≤n≤8，其中，n的值可以是1、2、3、4、5、6、7或8等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，R包括饱和烷基或不饱和烷基，所述不饱和烷基包括碳碳双键或碳碳三键，所述烷基包括线状烷基和/或环状烷基。本发明中电极液添加剂双(三甲基硅基)硼烷基磺酸酐类化合物中含有两种不同的功能基团，其中三甲基硅基基团(-SiMe3)，具有吸收电解液中残留水分，氢氟酸的作用，降低内阻的同时，减少电解液与正极的副反应。同时化合物中的磺酸酐基团(-SO3)具有在正极表面形成稳定的界面膜的能力，减少高温界面副反应，同时提升电池在高温下的循环和存储性能。本发明电解液中的化合物添加剂双(三甲基硅基)硼烷基磺酸酐类化合物具有钝化正极界面，形成稳定SEI保护膜的能力，从而改善锂离子二次电池的高温循环、存储等性能，同时兼顾内阻。
作为本发明优选的技术方案，以所述电解液的质量分数为100％计，所述双(三甲基硅基)硼烷基磺酸酐类化合物占电解液的质量分数为0.01～3％，其中所述质量分数可以是0.01％、0.05％、0.1％、0.5％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％或3％等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为0.1～1％。
作为本发明优选的技术方案，所述添加剂包括如式2～式6所述的化合物中的任意一种或至少两种的组合，
Figure BDA0003720835440000031
作为本发明优选的技术方案，所述添加剂还包括高温添加剂，
优选地，所述高温添加剂包括碳酸亚乙烯酯、乙烯基碳酸亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯、三(三甲基硅烷)硼酸酯或三(三甲基硅烷)磷酸酯中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：碳酸亚乙烯酯和乙烯基碳酸亚乙酯的组合、乙烯基碳酸亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯的组合、氟代碳酸乙烯酯和硫酸乙烯酯的组合、硫酸乙烯酯和1,3-丙磺酸内酯的组合、1,3-丙磺酸内酯和三(三甲基硅烷)硼酸酯的组合或三(三甲基硅烷)硼酸酯和三(三甲基硅烷)磷酸酯的组合。
优选地，所述高温添加剂包括硫酸乙烯酯。
优选地，以电解液的质量分数为100％计，所述高温添加剂占所述电解液的质量分数为0.01～3％，其中所述质量分数可以是0.01％、0.05％、0.1％、0.5％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％或3％等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为0.1～2％。
优选地，所述锂盐添加剂包括二氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂。
优选地，以电解液的质量分数为100％计，所述二氟磷酸锂占所述电解液的质量分数为0.1～1.5％，其中所述质量分数可以是0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％或1.5％等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，以电解液的质量分数为100％计，所述双氟磺酸酰亚胺锂占所述电解液的质量分数为0.1～10％，其中所述质量分数可以是0.1％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述有机溶剂包括环状碳酸酯和链状酸酯。
优选地，所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯或γ-丁内酯中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯的组合、碳酸丙烯酯和碳酸丁烯酯的组合、碳酸丁烯酯和γ-丁内酯的组合或碳酸丙烯酯和γ-丁内酯的组合等。
优选地，所述链状酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯或丁酸乙酯中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的组合、碳酸甲乙酯和碳酸甲丙酯的组合、碳酸乙丙酯和甲酸甲酯的组合、甲酸甲酯和甲酸乙酯的组合、甲酸丙酯和乙酸甲酯的组合、乙酸乙酯和乙酸丙酯的组合、丙酸甲酯和丙酸乙酯的组合、丙酸丙酯和丁酸甲酯的组合或丁酸甲酯和丁酸乙酯的组合等。
本发明中有机溶剂可以更好地规避水对电解液的破坏，同时有利于促进电解液中的各组分更充分的进行溶解，从而提高各组分之间的协同性，得到电学性能优良的电解液。
作为本发明优选的技术方案，所述环状碳酸酯和链状酸酯的体积比为(10～40)：(60～90)，其中所述质量比可以是10:90、15:85、20:80、25:75、30:70、35:75或40:60等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，，优选为(15～40)：(60～85)。
优选地，以电解液的质量分数为100％计，所述有机溶剂占所述电解液的质量分数为65.5～89.6％，其中所述质量分数可以是65.5％、68％、70％、72％、74％、76％、78％、80％、82％、84％、86％、88％或89.6％等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述锂盐包括六氟磷酸锂、四氟磷酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂或高氯酸锂中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：六氟磷酸锂和四氟磷酸锂的组合、四氟磷酸锂和双草酸硼酸锂的组合、二氟草酸硼酸锂和二氟双草酸磷酸锂的组合、二氟双草酸磷酸锂和双三氟甲基磺酰亚胺锂的组合或双三氟甲基磺酰亚胺锂和高氯酸锂的组合等。
优选地，所述锂盐包括六氟磷酸锂。
六氟磷酸锂作为电解液的电解质，可增强锂离子电池的导电性、储能性以及环保性。
作为本发明优选的技术方案，以电解液的质量分数为100％计，所述六氟磷酸锂占所述电解液的质量分数为10～20％，其中所述质量分数可以是10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，以电解液的质量分数为100％计，所述锂盐占所述电解液的质量分数为10～20％，其中所述质量分数可以是10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。本发明的目的之二在于提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括如目的之一所述的电解液。
所述锂离子电池还包括正极极片和负极极片。
作为本发明优选的技术方案，所述正极极片的材料包括锂的过渡金属氧化物和/或锂的过渡金属磷酸化合物。
优选地，所述锂的过渡金属氧化物包括LiCoO2、LiNixCoyMnzO2、LiNixMnyO2、LiMn2O4、LiMnO2、Li2MnO4、Li1+aMn1-xMxO2、LiCo1-xMxO2、LiMn1-xMxO4或Li2Mn1-xO4中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：LiCoO2和LiNixCoyMnzO2的组合、LiNixMnyO2和LiMn2O4的组合、LiMnO2和Li2MnO4的组合、Li1+aMn1-xMxO2和LiCo1-xMxO2的组合或LiMn1-xMxO4和Li2Mn1-xO4的组合等。其中，0≤a<0.2，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，其中a的值可以是0、0.05、0.1、0.15或0.2，x的值可以是0、0.1、0.2、0.03、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1，y的值可以是0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1，z的值可以是0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1等，但不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述锂的过渡金属磷酸化合物包括LiFePO4、LiMnPO4、LiCoPO4或LiFe1- xMxPO4中的任意一种或至少两种的组合，其中，所述组合典型但非限制性实例有：LiFePO4和LiMnPO4的组合、LiMnPO4和LiCoPO4的组合或LiCoPO4和LiFe1-xMxPO4的组合等，其中，M选自Ni、Co、Mn、Al、Cr、Mg、Zr、Mo、V、Ti中的任意一种，0≤x≤1，其中x的值可以是0、0.1、0.2、0.03、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述负极极片的材料包括碳质材料、合金类材料或含有锂的金属复合物材料中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：碳质材料和合金类材料的组合、合金类材料和含有锂的金属复合物材料的组合或碳质材料和含有锂的金属复合物材料的组合等。
优选地，所述负极极片的材料包括天然石墨、人造石墨、软碳、硬碳、钛酸锂、硅、硅碳合金或硅氧合金中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：天然石墨和人造石墨的组合、人造石墨和软碳的组合、软碳和硬碳的组合、硬碳和钛酸锂的组合、钛酸锂和硅的组合、硅和硅碳合金的组合或硅碳合金和硅氧合金的组合等。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明制备的电解液应用于锂离子电池中具有优异的高温存储性能和循环性能，在60℃下30天，容量保持率可以达到95％以上，产气膨胀率可以低至12％以下，45℃下800圈的循环容量保持率可以达到95％以上。
附图说明
图1是本发明实施例1和对比例1在45℃下的循环性能对比图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种锂离子电池电解液：
锂离子电池电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂；
锂盐：以电解液的质量分数为100％计，占电解液质量分数为13％的六氟磷酸锂；
有机溶剂：以电解液的质量分数为100％计，占电解液质量分数为81％的有机溶剂，其中有机溶剂包括质量比为30:50:20的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯；
添加剂：以电解液的质量分数为100％计，如式2所示占电解液质量分数为0.5％的双(三甲基硅基)硼甲基磺酸酐化合物、占电解液质量分数为0.5％的硫酸乙烯酯、占电解液质量分数为1％的二氟磷酸锂和占电解液质量分数为4％的双氟磺酰亚胺锂，
Figure BDA0003720835440000081
其中，式2所示的双(三甲基硅基)硼甲基磺酸酐化合物的合成方法如下：
Figure BDA0003720835440000091
实施例2
本实施例提供一种锂离子电池电解液：
锂离子电池电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂；
锂盐：以电解液的质量分数为100％计，占电解液质量分数为10％的六氟磷酸锂；
有机溶剂：以电解液的质量分数为100％计，占电解液质量分数为89.6％的有机溶剂，其中有机溶剂包括质量比为40:60的碳酸丙烯酯和碳酸乙丙酯；
添加剂：以电解液的质量分数为100％计，如式3所示占电解液质量分数为0.1％的双(三甲基硅基)硼甲基磺酸酐化合物、占电解液质量分数为0.1％的硫酸乙烯酯、占电解液质量分数为0.1％的二氟磷酸锂和占电解液质量分数为0.1％的双氟磺酰亚胺锂，
Figure BDA0003720835440000092
其中，式3所示的双(三甲基硅基)硼甲基磺酸酐化合物的合成方法如下：
Figure BDA0003720835440000093
Figure BDA0003720835440000101
实施例3
本实施例提供一种锂离子电池电解液：
锂离子电池电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂；
锂盐：以电解液的质量分数为100％计，占电解液质量分数为20％的六氟磷酸锂；
有机溶剂：以电解液的质量分数为100％计，占电解液质量分数为65.5％的有机溶剂，其中有机溶剂包括质量比为15:85的γ-丁内酯和丙酸甲酯；
添加剂：以电解液的质量分数为100％计，如式4所示占电解液质量分数为1％的双(三甲基硅基)硼甲基磺酸酐化合物、占电解液质量分数为2％的硫酸乙烯酯、占电解液质量分数为1.5％的二氟磷酸锂和占电解液质量分数为10％的双氟磺酰亚胺锂，
Figure BDA0003720835440000102
其中，式4所示的双(三甲基硅基)硼甲基磺酸酐化合物的合成方法如下：
Figure BDA0003720835440000103
实施例4
本实施例提供一种锂离子电池电解液：
锂离子电池电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂；
锂盐：以电解液的质量分数为100％计，占电解液质量分数为13％的六氟磷酸锂；
有机溶剂：以电解液的质量分数为100％计，占电解液质量分数为81.98％的有机溶剂，其中有机溶剂包括质量比为10:90的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯；
添加剂：以电解液的质量分数为100％计，如式5所示占电解液质量分数为0.01％的双(三甲基硅基)硼甲基磺酸酐化合物、占电解液质量分数为0.01％的硫酸乙烯酯、占电解液质量分数为1％的二氟磷酸锂和占电解液质量分数为4％的双氟磺酰亚胺锂，
Figure BDA0003720835440000111
其中，式5所示的双(三甲基硅基)硼甲基磺酸酐化合物的合成方法如下：
Figure BDA0003720835440000112
实施例5
本实施例提供一种锂离子电池电解液：
锂离子电池电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂；
锂盐：以电解液的质量分数为100％计，占电解液质量分数为13％的六氟磷酸锂；
有机溶剂：以电解液的质量分数为100％计，占电解液质量分数为76％的有机溶剂，其中有机溶剂包括质量比为30:50:20的碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯；
添加剂：以电解液的质量分数为100％计，如式6所示占电解液质量分数为3％的双(三甲基硅基)硼甲基磺酸酐化合物、占电解液质量分数为3％的硫酸乙烯酯、占电解液质量分数为1％的二氟磷酸锂和占电解液质量分数为4％的双氟磺酰亚胺锂，
Figure BDA0003720835440000121
其中式6所示的双(三甲基硅基)硼甲基磺酸酐化合物的合成方法如下：
Figure BDA0003720835440000122
实施例6
本实施例除将如式2所示占电解液质量分数为0.5％的双(三甲基硅基)硼甲基磺酸酐化合物替换为：如式2所示占电解液质量分数为5％的双(三甲基硅基)硼甲基磺酸酐化合物外，将有机溶剂的质量分数替换为76.5％外，其他条件均与实施例1相同。
实施例7
本实施例除将占电解液质量分数为0.5％的硫酸乙烯酯替换为占电解液质量分数为0.5％的1,3-丙磺酸内酯外，其他条件均与实施例1相同。
实施例8
本实施例除将占电解液质量分数为0.5％的硫酸乙烯脂替换为占电解液质量分数为0.5％的碳酸亚乙烯酯外，其他条件均与实施例1相同。
实施例9
本实施例除不添加占电解液质量分数为1％的二氟磷酸锂和占电解液质量分数为4％的双氟磺酰亚胺锂外，并将有机溶剂的质量分数替换为86％外，其他条件均与实施例1相同。
对比例1
本对比例除不添加如式2所示的双(三甲基硅基)硼甲基磺酸酐化合物外，其他条件均与实施例1相同。
本发明实施例1和对比例1中在45℃下的循环性能对比如图1所述。
将实施例1-9和对比例1中的电解液组装为锂离子电池，其中，电池的制备方法如下：
(1)锂离子电池正极极片的制备：
将正极活性材料镍钴锰酸锂(LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2)、导电剂Super-P、粘接剂PVDF按质量比96:2.0:2.0溶于溶剂N-甲基吡咯烷酮中混合均匀制成正极浆料后，将正极浆料均匀涂布在集流体铝箔上，涂布量为18mg/cm2，随后在85℃下烘干后进行冷压、切边、裁片、分条后，在85℃真空条件下干燥4h，焊接极耳，制成满足要求的锂离子二次电池的正极片。
(2)锂离子电池负极极片的制备：
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96.5:1.0:1.0:1.5溶于溶剂去离子水中混合均匀制成负极浆料后，将负极浆料均匀涂布在集流体铜箔上，涂布量为8.9mg/cm2，随后在85℃下烘干后进行冷压、切边、裁片、分条后，在110℃真空条件下干燥4h，焊接极耳，制成满足要求的锂离子二次电池的负极片。
(3)锂离子电池的制备：
将根据前述工艺制备的锂离子二次电池的正极片、负极片以及隔离膜(PE膜)经过叠片工艺制作成厚度为8mm、宽度为60mm、长度为130mm的电池，并在85℃下真空烘烤10h、注入实施例1-9和对比例1中的电解液、静置24h，之后用0.1C(200mA)的恒定电流充电至4.35V，然后以4.35V恒压充电至电流下降到0.05C(100mA)，然后以0.1C(200mA)的恒定电流放电至2.8V，重复2次充放电，最后以0.1C(200mA)的恒定电流充电至3.8V，即完成锂离子二次电池的制备。
对制备得到的实施例1-9和对比例1对应的锂离子电池进行高温存储性能、循环性能和高温储存产气性能的测试，测试结果如表1所示。
其中，锂离子电池高温存储性能的测试方法为：在25℃下，先以1C的恒定电流分别对实施例1-9、对比例1制备的锂离子二次电池充电至4.35V，进一步以4.35V恒定电压充电至电流为0.05C，然后以1C的恒定电流对锂离子二次电池放电至2.8V，此次的放电容量为锂离子二次电池高温存储前的放电容量；然后以1C的恒定电流对锂离子二次电池充电至4.35V，将锂离子二次电池置于60℃下存储30天，待存储结束后，将锂离子二次电池置于25℃环境下，然后以0.5C的恒定电流对锂离子二次电池放电至2.8V，之后以1C的恒定电流对锂离子二次电池充电至4.35V，进一步以4.35V恒定电压充电至电流为1C，然后以1C的恒定电流对锂离子二次电池放电至2.8V，最后一次的放电容量为锂离子二次电池高温存储后的放电容量。锂离子二次电池高温存储后的容量保持率(％)＝[锂离子二次电池高温存储后的放电容量/锂离子二次电池高温存储前的放电容量]×100％。
锂离子电池高温循环性能的测试方法：分别对实施例1-9、对比例1制备的锂离子二次电池的高温循环性能进行测试，具体方法为：在45℃下，先以1C的恒定电流分别对锂离子二次电池充电至4.35V，再以4.35V恒定电压充电至电流为0.05C，然后以1C的恒定电流对锂离子二次电池放电至2.8V，此为一个充放电循环过程，此次的放电容量为第一次循环的放电容量。将锂离子二次电池按上述方式进行循环充放电测试，取第800次循环的放电容量。
锂离子电池高温存储产气性能测试：在25℃下，先以1C的恒定电流分别对实施例1～9、对比例1制备的锂离子二次电池充电至4.35V，进一步以4.35V恒定电压充电至电流为0.05C，然后以1C的恒定电流对锂离子二次电池放电至2.8V，此次的放电容量为锂离子二次电池高温存储前的放电容量；然后以1C的恒定电流对锂离子二次电池充电至4.35V，以4.35V恒定电压充电至电流为0.05C，将锂离子电池充满电。采用排水法测试电池的体积，用千分尺测量电池的厚度。
之后将锂离子电池置于60℃下存储30天，待存储结束后，将锂离子二次电池置于25℃环境下，采用排水法测试电池的体积，用千分尺测量电池的厚度。然后以0.5C的恒定电流对锂离子二次电池放电至2.8V，之后以1C的恒定电流对锂离子二次电池充电至4.35V，进一步以4.35V恒定电压充电至电流为1C，然后以1C的恒定电流对锂离子二次电池放电至2.8V，最后一次的放电容量为锂离子二次电池高温存储后的放电容量。
电池体积膨胀率＝(存储后的体积/存储前的体积-1)％。
表1
存储容量保持率/％ 循环容量保持率/％ 60℃/30d产气膨胀/％
实施例1 93 93 13
实施例2 87 88 43
实施例3 90 91 37
实施例4 86 88 45
实施例5 91 90 36
实施例6 90 90 23
实施例7 92 92 13
实施例8 93 92 14
实施例9 91 91 22
对比例1 84 86 55
通过上述表格可以得到，从实施例1和对比例1的比较中可以看出，与不添加双(三甲基硅基)硼烷基磺酸酐类化合物的电池相比，随着双(三甲基硅基)硼烷基磺酸酐类化合物的加入，锂离子二次电60℃存储的容量保持率增加，存储产气降低，循环容量保持率提升。
实施例7-8和实施例1比较中可以看出，1,3-丙磺酸内酯，或碳酸亚乙烯酯与双(三甲基硅基)硼烷基磺酸酐类化合物搭配，同样可获得略低于添加硫酸乙烯酯的优异的高温性能。
实施例9和实施例1，对比例1的比较可以看出，添加剂二氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂与双(三甲基硅基)硼烷基磺酸酐类化合物搭配，可获得优异的高温性能。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包括如式1所示的双(三甲基硅基)硼烷基磺酸酐类化合物，
Figure FDA0003720835430000011
其中，R为CnH2n+1、CnH2n或CnH2n-1中的任意一种，1≤n≤8，R包括饱和烷基或不饱和烷基，所述不饱和烷基包括碳碳双键或碳碳三键，所述烷基包括线状烷基和/或环状烷基。
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，以所述电解液的质量分数为100％计，所述双(三甲基硅基)硼烷基磺酸酐类化合物占电解液的质量分数为0.01～3％，优选为0.1～1％。
3.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述添加剂包括如式2～式6所述的化合物中的任意一种或至少两种的组合，
Figure FDA0003720835430000012
Figure FDA0003720835430000021
4.根据权利要求1-3任一项所述的电解液，其特征在于，所述添加剂还包括高温添加剂和锂盐添加剂；
优选地，所述高温添加剂包括碳酸亚乙烯酯、乙烯基碳酸亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯、三(三甲基硅烷)硼酸酯或三(三甲基硅烷)磷酸酯中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述高温添加剂包括硫酸乙烯酯；
优选地，以电解液的质量分数为100％计，所述高温添加剂占所述电解液的质量分数为0.01～3％，优选为0.1～2％；
优选地，所述锂盐添加剂包括二氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂；
优选地，以电解液的质量分数为100％计，所述二氟磷酸锂占所述电解液的质量分数为0.1～1.5％；
优选地，以电解液的质量分数为100％计，所述双氟磺酸酰亚胺锂占所述电解液的质量分数为0.1～10％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂包括环状碳酸酯和链状酸酯；
优选地，所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯或γ-丁内酯中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述链状酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯或丁酸乙酯中的任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求5所述的电解液，其特征在于，所述环状碳酸酯和链状酸酯的体积比为(10～40)：(60～90)，优选为(15～40)：(60～85)；
优选地，以电解液的质量分数为100％计，所述有机溶剂占所述电解液的质量分数为65.6～89.6％。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电解液，其特征在于，所述锂盐包括六氟磷酸锂、四氟磷酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂或高氯酸锂中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述锂盐包括六氟磷酸锂。
8.根据权利要求7所述的电解液，其特征在于，以电解液的质量分数为100％计，所述六氟磷酸锂占所述电解液的质量分数为10～20％；
优选地，以电解液的质量分数为100％计，所述锂盐占所述电解液的质量分数为10～20％。
9.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括如权利要求1-8任一项所述的电解液；
所述锂离子电池还包括正极极片和负极极片。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极极片的材料包括锂的过渡金属氧化物和/或锂的过渡金属磷酸化合物；
优选地，所述锂的过渡金属氧化物包括LiCoO2、LiNixCoyMnzO2、LiNixMnyO2、LiMn2O4、LiMnO2、Li2MnO4、Li1+aMn1-xMxO2、LiCo1-xMxO2、LiMn1-xMxO4或Li2Mn1-xO4中的任意一种或至少两种的组合，其中，0≤a<0.2，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1；
优选地，所述锂的过渡金属磷酸化合物包括LiFePO4、LiMnPO4、LiCoPO4或LiFe1-xMxPO4中的任意一种或至少两种的组合，其中，M选自Ni、Co、Mn、Al、Cr、Mg、Zr、Mo、V、Ti中的任意一种，0≤x≤1；
优选地，所述负极极片的材料包括碳质材料、合金类材料或含有锂的金属复合物材料中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述负极极片的材料包括天然石墨、人造石墨、软碳、硬碳、钛酸锂、硅、硅碳合金或硅氧合金中的任意一种或至少两种的组合。
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