一种含有炔基硅烷的锂离子电池电解液及使用该电解液的锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锂离子电池领域，具体涉及一种含有炔基硅烷的锂离子电池电解液及 使用该电解液的锂离子电池。
【背景技术】
[0002] 锂离子电池具有工作电压高、比容量大、循环寿命长、无记忆效应及对环境友好等 优点，被广泛应用于数码、储能、动力和军用航天航空等领域。
[0003] 电解液是锂离子电池的重要组成部分，作为锂离子电池中离子传输的载体，对锂 离子电池各方面性能的发挥起着至关重要的作用。随着终端应用领域的迅猛发展，锂离子 电池不仅需要满足更高能量密度的要求，同时需要兼顾高低温性能，这对电解液性能提出 了更高的要求。
[0004] 目前锂离子电池电解液基本采用环状碳酸酯和线状碳酸酯作为混合有机溶剂。受 混合有机溶剂液程范围、SEI膜热稳定性和SEI膜界面阻抗等多重因素的影响，锂离子电池 很难有效地兼顾高低温性能，特别是对于高电压高压实电池体系，显得尤为突出。
【发明内容】
[0005] 本发明针对以上【背景技术】，提供一种含有炔基硅烷的锂离子电池电解液及使用该 电解液的锂离子电池，以改善高电压高压实电池体系的循环性能和高低温性能。
[0006] 为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：
[0007] -种含有炔基硅烷的锂离子电池电解液，其特征在于，所述电解液由电解质锂盐、 非水有机溶剂和添加剂组成，添加剂中包含至少一种如结构式I所示的炔基硅烷化合物：
(结构式I)，式I中Ri、R2、R 3各自独立地表示碳原子数为1~3 的烷基及氟代烷基的任一种，Y为氢原子、
[0009] 所述结构式I中的R1、R2、R3均为甲基。
[0010] 所述结构式I所示的炔基硅烷化合物为三甲基硅基乙炔、双（三甲基甲硅烷基） 乙炔、苯乙炔基三甲基硅烷或1，4-双（三甲基硅烷基）-1，3-丁二炔。
[0011] 所述结构式I所示的炔基硅烷化合物用量占电解液总质量的0. 5~5. 0 %。
[0012] 所述电解质锂盐为 LiPF6、LiBOB、LiDFOB、LiBF4、LiTFSI、LiFSI 中至少一种。
[0013] 所述非水有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二 乙酯、碳酸甲丙酯中两种或两种以上。
[0014] 所述添加剂还包括碳酸亚乙烯酯、1，3-丙烷磺酸内酯、硫酸乙烯酯、甲烷二磺酸亚 甲酯、氟代碳酸乙烯酯、己二腈、1，2-二（2-氰乙氧基）乙烷中的任意一种及以上；其占锂 离子电池电解液总质量的0. 5%~10. 0%。
[0015] -种锂离子电池：包括正极片、负极片、隔膜以及上述所述的含有炔基硅烷的锂离 子电池电解液；所述正极片活性物质为钴酸锂、镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂中任意一种，所述 负极片活性物质为石墨、硅碳复合材料中任意一种。
[0016] 本发明的优点在于：
[0017] 本发明所用的炔基硅烷分子结构中含有碳碳三键官能团，可以优先在电极表面发 生反应，形成良好的电极界面保护膜，所形成的含硅保护膜热稳定性好、电荷传递阻抗低。 使用该电解液的锂离子电池在大于4. 35V高电压下循环性能优异，同时具有高温储存产气 少和低温放电比例高的特点。
【具体实施方式】
[0018] 下面通过示例性的实施例对本发明进行进一步的阐述；但本发明的范围不应局限 于实施例的范围，任何不偏离本发明主旨的变化或改变能够为本领域的技术人员所理解， 都在本发明的保护范围以内。
[0019] 实施例1
[0020] 在充满氩气的手套箱中，按质量比1:1:1分别称取碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸 甲乙酯配成混合溶剂，然后依次向混合溶剂中加入以下电解液质量比的添加剂：2. Owt%双 (三甲基甲硅烷基）乙炔、3. Owt%氟代碳酸乙烯酯、1.0 wt%硫酸乙烯酯，最后向混合液中 缓慢加入占电解液质量比为12. Owt%的LiPF6，搅拌均匀后得到实施例1的锂离子电池电 解液。
[0021] 实施例2
[0022] 在充满氩气的手套箱中，按质量比3:5:2分别称取碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸 甲乙酯配成混合溶剂，然后依次向混合溶剂中加入以下电解液质量比的添加剂：1. 〇wt%苯 乙炔基三甲基硅烷、2. Owt %氟代碳酸乙稀酯、2. Owt %己二腈、L Owt % LiBOB，最后向混合 液中缓慢加入占电解液质量比为12. Owt %的LiPF6，搅拌均匀后得到实施例2的锂离子电 池电解液。
[0023] 实施例3
[0024] 在充满氩气的手套箱中，按质量比3:6:1分别称取碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳 酸丙烯酯配成混合溶剂，然后依次向混合溶剂中加入以下电解液质量比的添加剂：lwt % 1,4-双（三甲基硅烷基）-1,3-丁二炔、3. Owt%氟代碳酸乙烯酯、l.Owt% 1,2-二（2-氰 乙氧基）乙烷、2. Owt% 1，3_丙烷磺酸内酯，最后向混合液中缓慢加入占电解液质量比为 13. Owt%的LiPF6，搅拌均匀后得到实施例3的锂离子电池电解液。
[0025] 对比例1
[0026] 在充满氩气的手套箱中，按质量比1:1:1分别称取碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸 甲乙酯配成混合溶剂，然后依次向混合溶剂中加入以下电解液质量比的添加剂：3. Owt%氟 代碳酸乙烯酯、I. 〇wt%硫酸乙烯酯，最后向混合液中缓慢加入占电解液质量比为12. Owt% 的LiPF6，搅拌均匀后得到对比例1的锂离子电池电解液。
[0027] 对比例2
[0028] 在充满氩气的手套箱中，按质量比3:5:2分别称取碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸 甲乙酯配成混合溶剂，然后依次向混合溶剂中加入以下电解液质量比的添加剂：2. Owt%氟 代碳酸乙烯酯、2.0wt%己二腈、l.Owt% LiBOB，最后向混合液中缓慢加入占电解液质量比 为12. Owt%的LiPF6，搅拌均匀后得到对比例2的锂离子电池电解液。
[0029] 对比例3
[0030] 在充满氩气的手套箱中，按质量比3:6:1分别称取碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸 丙烯酯配成混合溶剂，然后依次向混合溶剂中加入以下电解液质量比的添加剂：3.