电解液以及包括该电解液的锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及锂离子电池技术领域，特别地涉及一种电解液以及包括该电解液的锂 离子电池。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着电子产品的快速发展，对锂离子电池的续航能力提出了更高的要求， 其中决定锂离子电池续航能力的主要因素是电池容量，相应地，人们对锂离子电池的能量 密度也提出了更高的要求，为了提高锂离子电池的能量密度，开发高电压锂离子电池是有 效的方法之一。然而随着电压的提高，会加速电解液中的水分与电解液中的其它成分的反 应，还会产生氢氟酸(HF)，会降低锂离子电池的循环等性能，严重影响了锂离子电池性能。
[0003] 另外，在专利申请CN200910261106.6、CN201110441897.8、CN201410215791.X、 CN201410736551.4以及CN201010109085.9中，均选用了六甲基二硅氮烷或者七甲基二硅氮 烷来提高锂离子电池的储存稳定性以及热稳定性。虽然这些链状的硅氮烷在一定程度上能 够提高锂离电池的储存稳定性以及热稳性性，但是由于这些链状的硅氮烷会参与位于阳极 表面的固体电解质界面(SEI)膜的形成，使得形成的SEI膜并不稳定，继而造成锂离子电池 的倍率等性能下降，并且还会进一步造成锂离子电池循环性能的下降。
【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:包括环三硅氮烷化合物 以及具有醚键的二腈化合物的电解液，不仅能够提高锂离子电池在高电压下的循环性能、 倍率性能和高温存储性能，而且提高了锂离子电池的安全性能，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、有机溶剂和添加剂，所述添加剂包 括环三硅氮烷化合物以及具有醚键的二腈化合物，
[0006] 所述环三硅氮烷化合物的结构式如下述式（1)所示：
[0007] 式
[0008] 其中，RhR^R3各自独立地为选自氢原子、碳原子数为1~10的烷基中的一种，R4、 尺 5、1?6、1?7、1?8、1?9各自独立地为选自氢原子、碳原子数为1~1〇的烷基、碳原子数为1~1〇的烷 氧基、碳原子数为1~10的烷胺基、以及上述碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的 烷氧基被卤原子取代所形成的基团中的一种，其中，卤原子为F、Cl、Br，
[0009] 所述具有醚键的二腈化合物的结构式如下述式(2)所示：
[0010] 式（.2)，
[0011]其中，R1Q、Rn、R12各自独立地为选自碳原子数为1~5的亚烷基、碳原子数为2~5的 亚烯基，m为1~5的整数。
[0012] 本申请的另一目的在于提供一种锂离子电池，包括含有正极活性材料的正极片、 含有负极活性材料的负极片、锂电池隔膜和本申请提供的电解液。
[0013] 本申请提供的电解液，不仅有利于改善锂离子电池在高电压下的循环性能、倍率 性能和高温存储性能，而且还提高了锂离子电池的安全性能。
【具体实施方式】
[0014] 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。
[0015] 本申请的目的在于提供一种电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，所述添加剂包 括环三硅氮烷化合物以及具有醚键的二腈化合物。
[0016] 在上述电解液中，所述环三硅氮烷化合物的结构式如下述式(1)所示：
[0017] 式（1)，
[0018] 其中，RhR^R3各自独立地为选自氢原子、碳原子数为1~10的烷基中的一种，R4、 尺5、1? 6、办、1?8、1?9各自独立地为选自氢原子、碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的烷 氧基、碳原子数为1~10的烷胺基、以及上述碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的 烷氧基被卤原子取代所形成的基团中的一种，其中，卤原子为F、Cl、Br。
[0019] 在上述式1中，优选地，R1U3均为相同的基团，r4、r6、r 8为相同的基团或者是r5、 R7、R9为相同的基团，此外，1?4、1?5、1?6、1?7、1? 8、1?9中的至少一个为碳原子数为1~10的烷胺基。当 氨基(-NH2)中氢原子被烷基部分或全部取代而形成烷胺基。
[0020] 碳原子数为1~10的烷基，链状烷基和环烷基均可，链状烷基还可包括直链烷基和 支链烷基，链状烷基上的氢还可被环烷基所取代。所述烷基的碳原子数的优选的下限值可 为1、2、3、5，优选的上限值可为3、4、5、6、7、8、9。优选地，选择碳原子数为1~6的链状烷基， 碳原子数为3~6的环烷基，更进一步优选地，选择碳原子数为1~4的链状烷基，碳原子数为 5~6的环烷基。
[0021] 作为烷基的实例，具体可以举出：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲 丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、新戊基、环戊基、2,2_二甲基丙基、1-甲基丁基、正己 基、异己基、3-己基、环己基、2-甲基戊基、1，1，2-三甲基丙基、3,3_二甲基丁基、正庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、异庚基、环庚基、正辛基、环辛基、壬基、癸基。
[0022]碳原子数为1~10的烷氧基，与氧键合的烷基可为链状烷基，也可为环烷基，链状 烷基上的氢还可被环烷基所取代，优选上述所提到的碳原子数为1~10的烷基与氧进行键 合形成烷氧基。烷氧基的碳原子数的优选的下限值可为1、3、5,碳原子数的优选的上限值可 为3、5、6、7、8、9。优选地，选择碳原子数为1~6的烷氧基，进一步优选地，选择碳原子数为1 ~3的链状烷氧基、碳原子数为3~6的环烷基氧基。
[0023] 作为烷氧基实例，具体可以举出：甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、 仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、叔戊氧基、新戊氧基、1-甲基丁基氧基、正己氧 基、异己氧基、1，1，2_三甲基丙氧基、正庚基氧基、正辛基氧基、环戊氧基、环己氧基、环庚氧 基、环辛氧基。
[0024]氨基(-NH2)中的氢原子被烷基部分或全部取代而形成烷胺基。烷胺基的碳原子数 的优选的下限值可为1、3、5,碳原子数的优选的上限值可为3、5、6、7、8、9。优选地，选择碳原 子数为1~6的烷胺基，进一步优选地，选择碳原子数为1~3的烷胺基。
[0025]作为烷胺基实例，具体可以举出：甲胺基（-NHCH3)、二甲基胺基（_N(CH3) 2)、乙胺 基、二乙基胺基、甲基乙基胺基、正丙胺基、异丙胺基、正丁基胺基、仲丁基胺基、叔丁基胺 基、正戊基胺基、异戊基胺基、新戊基胺基、2,3_二甲基丙基胺基、1-乙基丙基胺基、1-甲基 丁基胺基、正己基胺基、异己基胺基、I，1，2-三甲基丙基胺基、正庚基胺基、正辛基胺基。 [0026]作为环三硅氮烷化合物的实例，具体如下所示：
[0027] 2,2,4,4,6,6_ 六甲基 _[1，3,5,2,4,6]三氮三硅氮烷、
[0028] 2,2,4,4,6,6_ 六乙基 _[1，3,5,2,4,6]三氮三硅氮烷、
[0029] 2,2,4,4,6,6_ 六丙基 _[1，3,5,2,4,6]三氮三硅氮烷、
[0030] 1，2,3,4,5,6-六甲基-[1，3,5,2,4,6]三氮三硅氮烷、
[0031] 1，2,3,4,5,6-六乙基-[1，3,5,2,4,6]三氮三硅氮烷、
[0032] 1，2,3,4,5,6-六丙基-[1，3,5,2,4,6]三氮三硅氮烷、
[0033] 1，3,5，1^，N〃-六甲基_2,4,6_三甲胺基-[1，3,5,2,4,6]三氮三硅氮烷、
[0034] 1，3,5，1^，N〃-六乙基_2,4,6_三甲胺基-[1，3,5,2,4,6]三氮三硅氮烷、
[0035] 1，3,5，1^，N〃-六丙基_2,4,6_三甲胺基-[1，3,5,2,4,6]三氮三硅氮烷、
[0036] 1，3,5，1^，N〃-六甲基_2,4,6_三乙胺基-[1，3,5,2,4,6]三氮三硅氮烷、
[0037] 2,2,4,4,6,6_ 六甲氧基-[1，3,5,2,4,6]三氮三硅氮烷、
[0038] 2,2,4,4,6,6_ 六(氟代甲基)-[1，3,5,2,4,6]三氮三硅氮烷。
[0039]其中，部分环三硅氮烷化合物的结构式如下所示：
[0040]
[0041] 2,2,4,4,6,6_六甲基_[1，3,5,2,4,6]三氮三硅氮烷(简称为厶·);
[0042]
[0043] 1，2,3,4,5,6-六甲基-[1，3,5,2,4,6]三氮三硅氮烷(简称为厶吧）；
[0044]
[0045] υ,δ,Ν,Υ，N〃六甲基-2,