一种锂离子电池电解液和锂离子电池的制作方法

本发明涉及二次电池，具体涉及一种锂离子电池电解液和锂离子电池。

背景技术：

1、目前，绝大多数商用锂离子电池电解液中使用的锂盐是六氟磷酸锂(lipf6)。lipf6因具备高解离度和高溶解度的特性而在当前主流的以碳酸酯为基础的非极性电解液溶剂中广泛应用，这两种特性保证了锂离子电池在工作过程中电解质中锂离子流充足且稳定，是电池降低极化、实现长循环、高动力学的重要保证。

2、lipf6虽然具备上述两种重要的物理性质，但还存在一些问题：六氟磷酸根(pf6-)的化学稳定性欠佳，易与电解液中痕量水结合，形成hpf6，并因此会开启一系列导致电解液酸度提升的链式反应。同时，pf6-作为一种lewis碱，会进攻sei膜中有机链短的羰基α位，夺取氢离子，产生hpf6进一步造成副反应。

3、因此，本申请提供一种锂离子电池电解液和锂离子电池，以改善上述问题。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的缺点，本发明提供一种锂离子电池电解液和锂离子电池，以改善锂离子电池电解液酸度增长，稳定性差的问题。

2、为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种锂离子电池电解液，其包括有机溶剂和锂盐，所述锂盐溶于所述有机溶剂中，所述锂盐包括卤代碳硼烷基锂盐，所述卤代碳硼烷基锂盐的结构通式为：li(ch)b11x11-mhm；式中，m为自然数，m的取值范围为0～11，x选自f、cl、br、i中的任一种。

3、在本发明一示例中，所述锂离子电池电解液中所述卤代碳硼烷基锂盐的摩尔浓度为0.1～1.5mol/l。

4、在本发明一示例中，所述锂离子电池电解液中所述卤代碳硼烷基锂盐的摩尔浓度为0.5～1.5mol/l。

5、在本发明一示例中，所述卤代碳硼烷基锂盐包括li(ch)b11f11、li(ch)b11cl11、li(ch)b11br11、li(ch)b11f8h3中的至少一种。

6、在本发明一示例中，所述锂盐还包括lipf6。

7、在本发明一示例中，所述锂离子电池电解液中lipf6的浓度和所述卤代碳硼烷基锂盐的浓度比小于或等于9：1。

8、在本发明一示例中，所述锂离子电池电解液还包括功能添加剂，所述功能添加剂包括氟代碳酸乙烯酯和/或1,3-丙磺酸内酯。

9、在本发明一示例中，所述有机溶剂包括环状碳酸酯和链状碳酸酯。

10、在本发明一示例中，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。

11、本发明另一方面还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极极片、负极极片、隔膜和上述的钠离子电池用非水电解液。

12、本发明在锂离子电池电解液中引入卤代碳硼烷基锂盐，由于卤代碳硼烷的阴离子极性弱，其在电解液中溶解度较高，同时，由于卤代碳硼烷-h本身是一类超强酸，即其具备超强的给质子能力，因此，卤代碳硼烷基锂盐的解离度非常高，电荷分散的骨架与锂离子的作用很弱。此外，这类卤代碳硼烷的酸根也是极弱的lewis碱，这意味着其对电荷转移的lewis酸碱反应活性极弱，能够有效减少酸根给电子带来的副反应。因此，在电解液中引入卤代碳硼烷基锂盐取代lipf6作为锂离子电池主盐，可以抑制电解液酸度增长、降低电池阻抗，并提升电池的高温循环、存储性能。

技术特征：

1.一种锂离子电池电解液，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述锂离子电池电解液中所述卤代碳硼烷基锂盐的摩尔浓度为0.1～2mol/l。

3.根据权利要求2所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述锂离子电池电解液中所述卤代碳硼烷基锂盐的摩尔浓度为0.5～1.5mol/l。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述卤代碳硼烷基锂盐包括li(ch)b11f11、li(ch)b11cl11、li(ch)b11br11、li(ch)b11f8h3中的至少一种。

5.根据权利要求1至4任一项所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述锂盐还包括lipf6。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述锂离子电池电解液中lipf6的浓度和所述卤代碳硼烷基锂盐的浓度比小于或等于9：1。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述锂离子电池电解液还包括功能添加剂，所述功能添加剂包括氟代碳酸乙烯酯和/或1,3-丙磺酸内酯。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述有机溶剂包括环状碳酸酯和链状碳酸酯。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池电解液，其特征在于，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任一项所述的锂离子电池电解液。

技术总结
本发明提供一种锂离子电池电解液和锂离子电池，具体涉及二次电池领域。所述锂离子电池电解液包括有机溶剂和锂盐，所述锂盐溶于所述有机溶剂，其中，所述锂盐包括卤代碳硼烷基锂盐，所述卤代碳硼烷基锂盐的结构通式为：Li(CH)B11X11‑mHm；式中，m为自然数，m的取值范围为0～11，X选自F、Cl、Br、I中的任一种。本发明以卤代碳硼烷基锂盐取代六氟磷酸锂作为锂离子电池电解液的主盐，可以抑制电解液酸度增长、降低电池阻抗，提升电池的高温循环、存储性能。

技术研发人员：余乐,王仁和
受保护的技术使用者：远景睿泰动力技术（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16