一种非水电解液以及含有该电解液的锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于裡离子电池领域，具体讲，本发明设及一种非水电解液及使用该非水 电解液的裡离子电池。
【背景技术】
[0002] 裡离子电池因具有比能量高、循环寿命长、自放电小等优点，被广泛应用于消费类 电子产品W及储能与动力电池中。随着裡离子电池的广泛应用，其使用环境也早已趋于多 种多样，对电池的充电倍率、电池寿命及安全性能要求越来越高。例如，电池需要紧急充电 使用的情况下，能在短时间拥有较多的电量；电池在大倍率快速充电的情况下需要提高电 池的寿命；电池在高溫条件下使用及过度充电过程中都需要保障顾客的使用安全，因此需 要提高电池热箱及抗过充性能。
[0003] 裡离子电池的充电倍率、寿命及高溫存储性能受到诸多因素的影响，其中，电解液 作为裡离子电池的重要组成部分，对其有着重大的影响。通过电解液能够改善电池的动力 学性能，减小大倍率极化，循环过程中正负极界面稳定性、降低循环过程中正负极界面阻抗 的增加，从而达到改善充电倍率、寿命、热箱及抗过充性能的目的。
【发明内容】
[0004] 本发明的首要发明目的在于提出一种非水电解液。
[000引本发明的第二发明目的在于提出使用该非水电解液的裡离子电池。
[0006] 本发明设及一种非水电解液，包括非水有机溶剂、裡盐和添加剂，所述添加剂中含 有至少一种3，4-乙締二烷氧基嚷吩化合物和至少一种环憐腊化合物。
[0007] 优选的，所述3,4-乙締二烷氧基嚷吩化合物的结构式如式(I)所示：
[000引
[0009] 其中，Rl、化各自独立地选自Cl~20烷基;优选的，Rl、R2各自独立地选自Cw5烷基。
[0010] 优选的，在式（I)中，Ri、化为相同的基团。
[0011] 优选的，所述3，4-乙締二烷氧基嚷吩化合物选自3，4-二甲氧基嚷吩、3，4-二下氧 基嚷吩、3，4-二丙氧基嚷吩、3，4-二乙氧基嚷吩中的至少一种。
[0012] 优选的，所述环憐腊化合物的结构式如式（Π )所示：
[0013]
[0014] 其中，R4、R5、R6、R7、Rs和R9各自独立地选自氨原子、面素原子、取代或未取代的Cl~20 烷基、取代或未取代的Cl~20締控基、取代或未取代的C6~26芳基、取代或未取代的Cl~20烧氧 基、取代或未取代的C6^26芳氧基;取代基选自面素；
[0015] 并且，R4、R6、R8中至少有一个取代基选自取代或未取代的Cl~20烷氧基、取代或未取 代的Cl~20烷基、取代或未取代的Ce^26芳氧基；
[0016] 并且，Rs、化、R9中至少有两个取代基选自面素；
[0017] 所述面素选卽或C1。
[001引优选的，R4、R6、R8选自面素且至少有一个取代基选自取代或未取代的Cl~6烷基、取 代或未取代的Cw5烷氧基、取代或未取代的苯基;化、R?、化选自面素;所述面素选自F或C1。
[0019] 优选的，所述环憐腊化合物选自如下化合物中的至少一种：
[0020]
[0021] 优选的，所述3,4-乙締二烷氧基嚷吩化合物在非水电解液中的质量百分比含量为 0.05%~3%，优选为0.1 %~2%。
[0022] 优选的，所述环憐腊化合物在非水电解液中的质量百分比含量为0.01%~10%， 优选为0.1%~4%。
[0023] 本发明还设及一种裡离子电池，其包括电解液、正极片、负极片、隔离膜和包装锥； 所述正极片包括正极集流体及涂布在正极集流体上的正极膜片，负极片包括负极集流体及 涂布在负极集流体上的负极膜片;所述电解液为本发明的非水电解液。
[0024] 本发明提供的技术方案可W达到W下有益效果：
[0025] 研究表明，环憐腊化合物可W在负极表面形成致密的固体电解质相界面膜(SEI)， 有效减少溶剂在负极的分解，同时还可W吸收电解液中的HF，有效减少HF对SEI的腐蚀，对 电池的循环性能非常有益;3,4-乙締二烷氧基嚷吩化合物易在正极表面发生聚合形成有效 网络状纯化膜(CEI)，其形成的纯化膜阻抗较小，同时能有效阻止正极材料释氧在正极表面 发生副反应，并且能够有效的减少循环过程中正极界面阻抗的增加。环憐腊化合物和3,4-乙締二烷氧基嚷吩化合物组合使用后，经过它们的协同作用，在正负极表面形成的纯化膜 均较稳定，并且正极纯化膜为导电网络聚合物，有利于裡离子的传导；负极纯化膜中嵌入许 多憐酸盐成分，有利于增加 SEI膜的离子电导率，使裡离子的移动变得顺杨，因此具有快速 充电的功效并且电池在循环过程中膜阻抗增加也较小，电池容量衰减小。同时因为有效及 稳定的SEI及CEI存在而显著改善电池的热箱性能和抗过充性能。
【具体实施方式】
[0026] 本发明的目的在于提供一种能够显著提供裡离子电池充电倍率，改善裡离子电池 循环性能和高溫存储性能的非水电解液，并提供使用该非水电解液的裡离子电池。
[0027] 为了实现上述发明目的，本发明提供了一种非水电解液，包括非水有机溶剂、裡盐 和添加剂，添加剂含有至少一种3，4-乙締二烷氧基嚷吩化合物和至少一种环憐腊化合物。
[0028] 作为本发明非水电解液的一种改进，3,4-乙締二烷氧基嚷吩化合物为一种或多种 3,4-二烷氧基嚷吩经开环缩合形成的化合物，其化合物结构由嚷吩和烧控/芳基构成。即， 3，4-乙締二烷氧基嚷吩化合物具有式(I)所示的化学结构式：
[0029]
[0030] 在式I中，Ri、R2各自独立地选自Cl~20烷基;优选的，Ri、R2各自独立地选自Cw5烷基。 [0031 ]作为本发明非水电解液的一种改进，式I中化、化为相同的基团。
[0032]作为本发明非水电解液的一种改进，环憐腊化合物具有式Π 所示的化学结构式：
[0033]
[0034] 在式π中，1?4、1?5、1?6、1?7、1?沸1?9各自独立地选自氨原子、面素原子、取代或未取代的 Cl~20烷基、取代或未取代的Cl~20締控基、取代或未取代的0^26芳基、取代或未取代的Cl~20烧 氧基、取代或未取代的C6^26芳氧基;取代基选自面素；
[0035] 并且满足W下两个条件：
[0036] (1)34、1?6、1?8中至少有一个取代基选自取代或未取代的(：1~20烷氧基、取代或未取代 的Cl~20烷基、取代或未取代的Ce-26芳氧基；
[0037] (2)Rs、化、R9中至少有两个取代基选自面素。
[0038] 作为本发明非水电解液的一种改进，
[0039] Rs、化、R9选自面素；
[0040] R4、R6、I?8选自面素且至少有一个取代基选自取代或未取代的Cl~6烷基、取代或未取 代的CW5烷氧基、取代或未取代的苯基;即:R4、R6、R8中至少有一个取代基选自取代或未取代 的CW5烷基、取代或未取代的CW5烷氧基、取代或未取代的苯基，当R4、R6、I?8不为上述取代基 时，即为面素；
[0041 ]所述面素选自F或C1。
[0042]作为本发明非水电解液的一种改进，式Π 所示的化合物包括但不限定于式na、式 nb或式nc所示的化合物；
[004引其中，Rio、Rii、Ri2各自独立地选自取代或未取代的Cl~2偏基、取代或未取代的0^26 芳基，优选为取代或未取代的CW5烷氧基、取代或未取代的苯基。
[0046] 上述烷基的碳原子数的优选上限值依次为16、12、8、6、4、3;例如，在碳原子数的上 限值为16的情况下，烷基的碳原子数范围是指1~16;烷基的最优选碳原子数为1~3。烷基 可为链烷基或环烷基:链烷基包含直链烷基和带有支链的烷基;环烷基为含有脂环结构的 饱和烷基，脂环上可W含有或不含有取代基。
[0047] 作为烷基的实例，具体可W举出：甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正下基、异 下基、仲下基、叔下基、环下基、正戊基、异戊基、叔戊基、新戊基、环戊基、2,2-二甲基丙基、 1-乙基丙基、1-甲基下基、2-甲基下基、正己基、异己基、2-己基、3-己基、环己基、2-甲基戊 基、3-甲基