一种非水电解液和锂离子电池的制作方法

本发明涉及二次电池，具体涉及一种非水电解液和锂离子电池。

背景技术：

1、近年来，照相机、手机、手表、笔记本电脑、电动汽车等在人们日常生活中得到广泛的应用。随着电池技术的不断发展，市场对锂离子电池的要求越来越高，减小尺寸、减轻重量、提高能量密度、延长使用寿命等成为电池产品行业的发展趋势。

2、电解液是锂离子电池的重要组成部分，它在正负极之间起着传输锂离子的作用。电池的安全性、充放电循环性能、倍率性能及电池的充放电容量等都与电解液有重要的关系。低温性能往往要求电解液具有较高的电导率及较低的粘度等要求，高温性能要求电解液具有与正负极较为良好的兼容性，以保证正极材料破坏后和负极强还原后的界面稳定性，这导致电解液难以兼顾高低温性能。

3、因此，急需开发新的电解液，以解决上述问题。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的缺点，本发明提供一种非水电解液和锂离子电池，以改善电解液难以兼顾高低温性能的问题。

2、为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种非水电解液，该电解液包括非水有机溶剂、锂盐及添加剂，所述添加剂包括氯代碳酸乙烯酯和四氟硼酸锂，其中，所述氯代碳酸乙烯酯包括结构式如下所示的化合物：

3、

4、式中，r基团选自cl基团或ccl3基团。

5、在本发明一示例中，所述非水电解液在-10℃下的电导率为4.0～8.5ms/cm。

6、在本发明一示例中，所述氯代碳酸乙烯酯在所述非水电解液中的质量百分含量为0.5％至5％。

7、在本发明一示例中，所述氯代碳酸乙烯酯在所述非水电解液中的质量百分含量为1％至2.5％。

8、在本发明一示例中，所述四氟硼酸锂在所述非水电解液中的质量百分含量为0.1％至2％。

9、在本发明一示例中，所述四氟硼酸锂在所述非水电解液中的质量百分含量为0.1％至1％。

10、在本发明一示例中，所述氯代碳酸乙烯酯的结构式为：

11、

12、在本发明一示例中，所述锂盐包括六氟磷酸锂和/或双氟磺酰亚胺锂；所述非水电解液中所述锂盐的质量百分含量为8％至20％。

13、在本发明一示例中，所述非水有机溶剂包括环状碳酸酯和链状碳酸酯，所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的一种或两种，所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯种的一种或多种。

14、本发明另一方面提供一种锂离子电池，该电池包括正极极片、负极极片、隔膜和上述的非水电解液。

15、本发明在非水电解液中引入氯代碳酸乙烯酯(clec)和四氟硼酸锂(libf4)，两种添加剂混合可在负极表面形成含硼(b)的有机-无机复合界面保护层(sei膜)，能够有效提高锂离子的传输能力，进而提高锂离子电池的低温性能；氯代碳酸乙烯酯在还原消除反应后，还可以形成碳酸亚乙烯酯的衍生物，在负极界面形成寡聚物片段，保证其高温性能，从而使得电解液兼顾高低温性能。

技术特征：

1.一种非水电解液，其特征在于，包括：非水有机溶剂、锂盐及添加剂，所述添加剂包括氯代碳酸乙烯酯和四氟硼酸锂，其中，所述氯代碳酸乙烯酯包括结构式如下所示的化合物：

2.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述非水电解液在-10℃下的电导率为4.0～8.5ms/cm。

3.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述氯代碳酸乙烯酯在所述非水电解液中的质量百分含量为0.5％至5％。

4.根据权利要求3所述的非水电解液，其特征在于，所述氯代碳酸乙烯酯在所述非水电解液中的质量百分含量为1％至2.5％。

5.根据权利要求1至4任一所述的非水电解液，其特征在于，所述四氟硼酸锂在所述非水电解液中的质量百分含量为0.1％至2％。

6.根据权利要求5所述的非水电解液，其特征在于，所述四氟硼酸锂在所述非水电解液中的质量百分含量为0.1％至1％。

7.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述氯代碳酸乙烯酯的结构式为

8.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述锂盐包括六氟磷酸锂和/或双氟磺酰亚胺锂，所述非水电解液中所述锂盐的质量百分含量为8％至20％。

9.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂包括环状碳酸酯和链状碳酸酯，所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的一种或两种，所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯种的一种或多种。

10.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极极片、负极极片、隔膜和权利要求1至9任一所述的非水电解液。

技术总结
本发明提供一种非水电解液和锂离子电池，具体涉及二次电池技术领域。所述非水电解液包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包括氯代碳酸乙烯酯和四氟硼酸锂，这种组合添加剂可以形成含硼的有机‑无机复合界面保护层，能够提高锂离子的传输能力，进而提升电池的低温性能；氯代碳酸乙烯酯还可以形成碳酸亚乙烯酯衍生物，在负极界面形成寡聚物片段，保证其高温性能。

技术研发人员：余乐,王子沅
受保护的技术使用者：远景动力技术（江苏）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15