电解液以及包含该电解液的锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及锂电池领域，特别的涉及一种电解液以及包含该电解液的锂离子电 池。
【背景技术】
[0002] 锂离子电池作为电子产品的工作电源，具有能量密度高、无记忆效应、工作电压 高等特点，正是由于锂离子电池具有上述所提到的特点，锂离子电池正逐步取代传统的 Ni-CcUMH-Ni电池。另外，随着电子产品市场需求的扩大以及动力、储能设备的发展，对锂 离子电池的要求不断提高。
[0003] 目前，工作电压在4. 35V以上的锂离子电池已成为众多科研单位和企业研究的热 点。然而在高电压下，会引起锂离子电池的电化学性能恶化，进而导致锂离子电池的失效。 可见，开发在高电压下具有优异电化学性能的锂离子电池成为亟需解决的问题。例如，在 4. 35V以上的高电压下，使得锂离子电池具有优异的循环性能、高倍率充电性能以及高温存 储性能等。
【发明内容】
[0004] 为了解决上述问题，本申请人进行了锐意研究，结果发现：由于电解液中包含由式 I、式II和式III所示的化合物中的一种或多种作为添加剂，将该电解液应用在锂离子电池 中，不仅能够提高锂离子电池的高温存储性能，而且还能够提高锂离子电池的倍率性能和 锂离子电池的循环性能，从而完成本申请。
[0005] 本申请的目的在于提供一种电解液，包括锂盐、溶剂和添加剂，其中，所述添加剂 为选自下述式I、式II和式III所示的化合物中的一种或多种：
[0006]
[0008] X为选自0、NH中的一种，
[0009] Rn、R12、R21、R22、R23、R 24、R31、R32、R33、R34、R 35、R36各自独立地为选自氢原子、碳原子 数为1~20的烷烃基、碳原子数为2~20的不饱和烃基、碳原子数为6~18的芳基、在上 述碳原子数为1~20的烷烃基、碳原子数为2~20的不饱和烃基中含有氧原子的基团、以 及上述碳原子数为1~20的烷烃基、碳原子数为2~20的不饱和烃基、碳原子数为6~18 的芳基被卤原子、硝基、氰基、羧基、磺酸基取代所形成的基团中的一种，其中，卤原子为F、 CUBr0
[0010] 特别的，在上述电解液中，还包括LiBF4。
[0011] 本申请的另一目的在于提供一种锂离子电池，包括正极片、负极片、锂电池隔膜以 及本申请提供的电解液。
[0012] 本申请提供的电解液，由于包含由式I、式II和式III所示的化合物中的一种或多 种作为添加剂，将该电解液应用在锂离子电池中，不仅能够提高锂离子电池的高温存储性 能，而且还能够提高锂离子电池的倍率性能和锂离子电池的循环性能。另外，当电解液中包 含有LiBFJt，在与添加剂的共同作用下，能够进一步提高锂离子电池的高温存储性能，而 且还能够进一步提高锂离子电池的倍率性能和锂离子电池的循环性能。
【具体实施方式】
[0013] 下面通过对本申请进行详细说明，本申请的特点和优点将随着这些说明而变得更 为清楚、明确。
[0014] 本申请的目的在于提供一种电解液，包括锂盐、溶剂和添加剂，其中，所述添加剂 为选自下述式I、式II和式III所示的化合物中的一种或多种：
[0015]
V
[0016] 在上述式I、式II和式III中，X为选自0、NH中的一种。
[0017] 在上述式 I、式 II 和式 III 中，Rn、R12、R21、R22、R23、R 24、R31、R32、R33、R34、R 35、R36各 自独立地为选自氢原子、碳原子数为I~20的烷烃基、碳原子数为2~20的不饱和烃基、 碳原子数为6~18的芳基、在上述碳原子数为1~20的烷烃基、碳原子数为2~20的不 饱和烃基中含有氧原子的基团、以及上述碳原子数为1~20的烷烃基、碳原子数为2~20 的不饱和烃基、碳原子数为6~18的芳基被卤原子、硝基、氰基、羧基、磺酸基取代所形成的 基团中的一种，其中，卤原子为F、Cl、Br。
[0018] 当 Rn、R12、R21、R22、R23、R 24、R31、R32、R33、R34、R 35、R36各自独立地为碳原子数为 1 ~ 20的烷烃基时，烷烃基的具体种类并没有特别的限制，可以根据实际需求进行选择。特别 的，选择链状烷烃基。
[0019] 在优选的实施方式中，选择碳原子数为1~10的烷烃基，进一步优选地，选择碳原 子数为1~5的烷烃基。
[0020] 作为烷烃基的实例，具体可以举出：甲基、乙基、正丙基、环丙基、异丙基、正丁基、 异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、环戊基、正己基、异己基、环己基、庚基、环 庚基、辛基、环辛基、壬基、癸基、十一烷烃基、十二烷烃基、十三烷烃基、十四烷烃基、十五烷 烃基、十六烷烃基、十七烷烃基、十八烷烃基、十九烷烃基、二十烷烃基。
[0021] 当 Rn、R12、R21、R22、R23、R 24、R31、R32、R33、R34、R 35、R36各自独立地为碳原子数为 2 ~ 20的不饱和烃基时，不饱和烃基的具体种类并没有特别的限制，可根据实际需求进行选择。 特别的，选择烯基、炔基。其中，不饱和键的个数以及不饱和键的位置并没有特别的限制，可 根据实际情况选择所需结构的不饱和烃基。特别的，不饱和键的个数可为1个、2个、3个或 4个。
[0022] 在本申请中，所提及的不饱和烃基为链状不饱和烃基。
[0023] 当不饱和键为1个时，特别的，不饱和键位于所选择的不饱和烃基的末端，其中， 所述末端即为远离不饱和烃基与环相连接的位置，例如，当碳原子数大于等于3时，不饱和 键上的碳原子不与环相连接。
[0024] 在优选的实施方式中，选择碳原子数为2~10的不饱和烃基，进一步优选地，选择 碳原子数为2~5的不饱和烃基。
[0025] 作为不饱和烃基的实例，具体可以举出：-CH = CH2、-CH2-CH = CH2、-CH2CH2-CH = CH2^-CH2CH2CH2-CH = CH2^-C = CH^-CH2-C = CH^-CH2CH2-C = CH^-CH2CH2CH2-C = CH =CH-CH = CH20
[0026] 当 Rn、R12、R21、R22、R23、R 24、R31、R32、R33、R34、R 35、R36各自独立地为碳原子数为 6 ~ 18的芳基时，芳基的具体种类并没有特别的限制，可根据实际需求进行选择。特别的，选择 苯基、苯烷基、桐环芳经基。
[0027] 在优选的实施方式中，选择碳原子数为6~14的芳基，进一步优选地，选择苯基、 碳原子数为7~9的苯烷基，碳原子数为10~14的稠环芳烃基。
[0028] 作为芳基的实例，具体可以举出：-
CN 105119016 A VL 4/18 贝
[0029] 另外，可选择在碳原子数为6~18的芳基中加入氧原子形成芳氧基、芳醚基。其 中，加入的氧原子的个数可为1个、2个、3个或4个。
[0030] 在优选的实施方式中，选择碳原子数为6~14的芳氧基、碳原子数为6~14的芳 醚基，进一步优选地，选择在碳原子数为7~9的芳氧基、选择碳原子数为7~9的芳醚基。
[0031] 作为芳氧基、芳醚基的实例，具体可以举出： 、'
[0032] 当碳原子数为1~20的烷烃基中含有氧原子时，氧原子的个数以及氧原子的位置 并不受到特别的限制。其中，氧原子的个数可为1个、2个、3个或4个。特别的，选择烷氧 基、饱和脂肪醚基。
[0033] 在优选的实施方式中，选择在碳原子数为1~10的烷烃基中含有氧原子的基团， 进一步优选地，选择在碳原子数为1~5的烷烃基中含有氧原子的基团。
[0034] 作为烷烃基中含有氧原子的基团的实例，具体可以举出：-0CH3、-0CH 2CH3、-OCH2CH2 -----..1 、
---------------- Λ LlN 丄UO丄丄yuib A I ^ 0/丄(65 JM
[0035] 当碳原子数为2~20的不饱和烃基中含有氧原子时，氧原子的个数以及氧原子的 位置并不受到特别的限制。其中，氧原子的个数可为1个、2个、3个或4个。特别的，选择 不饱和烷氧基、不饱和脂肪醚基。
[0036] 在优选的实施方式中，选择在碳原子数为2~10的不饱和烃基中含有氧原子的基 团，进一步优选地，选择在碳原子数为2~5的不饱和烃基中含有氧原子的基团。
[0037] 作为不饱和烃基中含有氧原子的基团实例，具体可以举出：-0CH2CH2-CH = CH^-OCH2CH2CH2-Ch = CH2^-OCH2-C = CH^-OCH2CH2-C = CH^-OCH2CH2CH2-C = CH^-CH2OCH2-CH =CH2、-CH2CH20CH2-CH = CH2、-CH20CH2-C = CH、-CH2CH20CH2-C = CH、-CH = CH-O-CH = CH2。
[0038] 当碳原子数为I~20的烷烃基、碳原子数为2~20的不饱和烃基、碳原子数为 6~18的芳基被卤原子取代时，卤原子的取代个数及其取代位置并没有特别的限制，可根 据实际需求对上述烷烃基、不饱和烃基、芳基上的氢原子进行取代。其中，卤原子的个数可 为1个、2个、3个或4个。特别的，卤原子为F、C1。
[0039] 当碳原子数为1~20的烷烃基、碳原子数为2~20的不饱和烃基、碳原子数为 6~18的芳基被硝基取代时，可根据合理的情况，选用硝基对上述烷烃基、不饱和烃基、芳 基上的氢原子进行取代。特别的，硝基的个数可为1个。
[0040] 当碳原子数为1~20的烷烃基、碳原子数为2~20的不饱和