電解液以及包括該電解液的鋰離子電池的制作方法
【技術領域】
[0001] 本申請涉及鋰電池領域，特別的，涉及一種電解液以及包括該電解液的鋰離子電 池。
【背景技術】
[0002] 鋰離子電池作為電子產品的工作電源，具有能量密度高、無記憶效應、工作電壓 高等特點，正是由于鋰離子電池具有上述所提到的特點，鋰離子電池正逐步取代傳統(tǒng)的 Ni-CcUMH-Ni電池。另外，隨著電子產品市場需求的擴大以及動力、儲能設備的發(fā)展，對鋰 離子電池的要求不斷提高。
[0003] 目前，工作電壓在4. 35V以上的鋰離子電池已成為眾多科研單位和企業(yè)研究的熱 點。然而在高電壓下，會引起鋰離子電池的電化學性能惡化，進而導致鋰離子電池的失效。 可見，開發(fā)在高電壓下具有優(yōu)異電化學性能的鋰離子電池成為亟需解決的問題。例如，在 4. 35V以上的高電壓下，使得鋰離子電池具有優(yōu)異的循環(huán)性能、高倍率充電性能以及高溫存 儲性能等。

【發(fā)明內容】

[0004] 為了解決上述問題，本申請人進行了銳意研究，結果發(fā)現(xiàn)：包含由式I所示的化合 物的電解液，應用在鋰離子電池中，不僅能夠提高鋰離子電池的高溫存儲性能，而且還能夠 提高鋰離子電池的倍率性能和鋰離子電池的循環(huán)性能，從而完成本申請。
[0005] 本申請的目的在于提供一種電解液，包括鋰鹽、溶劑和添加劑，其中，所述添加劑 包括下述式I所示的化合物中的一種或多種：
[0006]
式I，其中，X為選自0、S、NH中的一種，
[0007] 札、私各自獨立地為選自碳原子數(shù)為1~20的烷烴基、碳原子數(shù)為2~20的不飽 和烴基、在上述碳原子數(shù)為1~20的烷烴基、碳原子數(shù)為2~20的不飽和烴基中加入氧原 子所形成的基團、以及上述碳原子數(shù)為1~20的烷烴基、碳原子數(shù)為2~20的不飽和烴基 被鹵原子、硝基、氰基、羧基、磺基取代所形成的基團中的一種，其中，鹵原子為F、Cl、Br。
[0008] 特別的，在上述添加劑中，還包括LiBF4。
[0009] 本申請的另一目的在于提供一種鋰離子電池，包括正極片、負極片、鋰電池隔膜以 及本申請?zhí)峁┑碾娊庖骸?br>[0010] 本申請?zhí)峁┑碾娊庖海捎诎惺絀所示的化合物，該電解液應用在鋰離子電 池中，不僅能夠提高鋰離子電池的高溫存儲性能，而且還能夠提高鋰離子電池的倍率性能 和鋰離子電池的循環(huán)性能。另外，當電解液中包含有LiBFJt，在與式I所示的化合物的共 同作用下，能夠進一步提高鋰離子電池的高溫存儲性能，而且還能夠進一步提高鋰離子電 池的倍率性能和鋰離子電池的循環(huán)性能。
【具體實施方式】
[0011] 下面通過對本申請進行詳細說明，本申請的特點和優(yōu)點將隨著這些說明而變得更 為清楚、明確。
[0012] 本申請的目的在于提供一種電解液，包括鋰鹽、溶劑和添加劑，其中，所述添加劑 包括下述式I所示的化合物中的一種或多種：
[0013]
[0014] 在上述式I中，X為選自0、S、NH中的一種，&、私各自獨立地為選自碳原子數(shù)為 1~20的烷烴基、碳原子數(shù)為2~20的不飽和烴基、在上述碳原子數(shù)為1~20的烷烴基、 碳原子數(shù)為2~20的不飽和烴基中加入氧原子所形成的基團、以及上述碳原子數(shù)為1~20 的烷烴基、碳原子數(shù)為2~20的不飽和烴基被鹵原子、硝基、氰基、羧基、磺基取代所形成的 基團中的一種，其中，鹵原子為F、Cl、Br。
[0015] 在上述式I所示的化合物中，Rp R2可以相同，Rp R2也可以不同，可根據(jù)需求進行 選擇。
[0016] 當札、私各自獨立地為選自碳原子數(shù)為1~20的烷烴基時，烷烴基的具體種類并 沒有特別的限制，可根據(jù)實際需求進行選擇。特別的，選擇鏈狀烷烴基，更特別的，選擇支鏈 烷烴基。
[0017] 在本申請中，所提到的支鏈烷烴基即為含有支鏈的鏈狀烷烴基。
[0018] 當私各自獨立地為選自碳原子數(shù)為2~20的不飽和烴基時，不飽和烴基的具 體種類并沒有特別的限制，可根據(jù)實際需求進行選擇，例如烯基、炔基、芳烴基均可。特別 的，選擇鏈狀不飽和烴基，如選擇碳原子數(shù)為2~20的烯基。更特別的，選擇碳原子數(shù)為 2~20的單烯基。
[0019] 其中，不飽和雙鍵的位置并沒有特別的限制，可根據(jù)實際需求進行選擇。更特別 的，選擇末端烯基，其中，末端烯基為不飽和雙鍵位于不飽和烯基的末端，所述末端即為當 碳原子數(shù)大于等于3時，不飽和雙鍵遠離不飽和烴基與式I中的氧原子相連接的位置。
[0020] 當碳原子數(shù)為1~20的烷烴基中加入氧原子所形成基團時，氧原子加入的位置以 及加入的氧原子的個數(shù)并沒有特別的限制，可根據(jù)實際需求進行選擇，例如形成烷氧基、醚 基均可。特別的，選擇碳原子數(shù)為2~20的飽和脂肪醚基。其中，氧原子個數(shù)可為1、2、3 或4個。
[0021] 在本申請中，所述飽和脂肪醚基為在飽和脂肪醚基中，烴基部分為飽和烷烴基或 是飽和的亞烷烴基。
[0022] 當碳原子數(shù)為2~20的不飽和烴基中加入氧原子所形成基團時，氧原子加入的位 置以及加入的氧原子的個數(shù)并沒有特別的限制，可根據(jù)實際需求進行選擇，例如形成不飽 和烷氧基、不飽和醚基均可。特別的，選擇碳原子數(shù)為3~20的不飽和脂肪醚基。其中，氧 原子個數(shù)可為1、2、3或4個。
[0023] 當碳原子數(shù)為1~20的烷烴基被鹵原子取代所形成基團時，鹵原子在烷烴基上進 行取代的位置以及取代的個數(shù)并沒有特別的限制，可根據(jù)實際需求進行選擇。其中，鹵基取 代基的個數(shù)可為1、2或3個。當鹵基取代基為2個以上時，鹵基取代基的類型可相同，也可 不同，又或者是其中的任意二者以上相同。
[0024] 當碳原子數(shù)為1~20的烷烴基被硝基取代所形成基團時，可根據(jù)合理的情況，在 烷烴基上進行取代。其中，硝基取代基的個數(shù)可為1個或2個。
[0025] 當碳原子數(shù)為1~20的烷烴基被氰基取代所形成基團時，氰基在烷烴基上進行取 代的位置以及取代的個數(shù)并沒有特別的限制，可根據(jù)實際需求進行選擇。其中，氰基取代基 的個數(shù)可為1、2或3個。
[0026] 當碳原子數(shù)為1~20的烷烴基被羧基取代所形成基團時，羧基在烷烴基上進行取 代的位置以及取代的個數(shù)并沒有特別的限制，可根據(jù)實際需求進行選擇。其中，羧基取代基 的個數(shù)可為1、2或3個。
[0027] 當碳原子數(shù)為1~20的烷烴基被磺基取代所形成基團時，磺基在烷烴基上進行取 代的位置以及取代的個數(shù)并沒有特別的限制，可根據(jù)實際需求進行選擇。其中，磺基取代基 的個數(shù)可為1、2或3個。
[0028] 當碳原子數(shù)為2~20的不飽和烴基被鹵原子取代所形成基團時，鹵原子在不飽和 烴基上進行取代的位置以及取代的個數(shù)并沒有特別的限制，可根據(jù)實際需求進行選擇。其 中，鹵基取代基的個數(shù)可為1、2或3個。
[0029] 當碳原子數(shù)為2~20的不飽和烴基被硝基取代所形成基團時，可根據(jù)合理的情 況，在不飽和烴基上進行取代。特別的，硝基取代基的個數(shù)可為1個。
[0030] 當碳原子數(shù)為2~20的不飽和烴基被氰基取代所形成基團時，氰基在不飽和烴基 上進行取代的位置以及取代的個數(shù)并沒有特別的限制，可根據(jù)實際需求進行選擇。其中，氰 基取代基的個數(shù)可為1、2或3個。
[0031] 當碳原子數(shù)為2~20的不飽和烴基被羧基取代所形成基團時，羧基在不飽和烴基 上進行取代的位置以及取代的個數(shù)并沒有特別的限制，可根據(jù)實際需求進行選擇。其中，羧 基取代基的個數(shù)可為1、2或3個。
[0032] 當碳原子數(shù)為2~20的不飽和烴基被磺基取代所形成基團時，磺基在不飽和烴基 上進行取代的位置以及取代的個數(shù)并沒有特別的限制，可根據(jù)實際需求進行選擇。其中，磺 基取代基的個數(shù)可為1、2或3個。
[0033] 在優(yōu)選的實施方式中，&、1?2各自獨立地為選自碳原子數(shù)為1~10的烷烴基、碳原 子數(shù)為2~10的不飽和烴基、在上述碳原子數(shù)為1~10的烷烴基、碳原子數(shù)為2~10的 不飽和烴基中加入氧原子所形成的基團、以及上述碳原子數(shù)為1~10的烷烴基、碳原子數(shù) 為2~10的不飽和烴基被鹵原子、硝基、氰基、羧基、磺基取代所形成的基團中的一種。
[0034] 在進一步優(yōu)選的實施方式中，Rp私各自獨立地為選自碳原子數(shù)為1~10的烷烴 基、碳原子數(shù)為2~10的不飽和烴基、在上述碳原子數(shù)為1~10的烷烴基、在碳原子數(shù)為 2~10的不飽和烴基中加入氧原子所形成的基團、以及上述碳原子數(shù)為1~10的烷烴基、 碳原子數(shù)為2~10的不飽和烴基被鹵原子、硝基、氰基、羧基、磺基取代所形成的基團中的 一種。
[0035] 在更進一步優(yōu)選的實施方式中，&、1?2各自獨立地為選自碳原子數(shù)為1~4的烷烴 基、碳原子數(shù)為2~4的不飽和烴基、在上述碳原子數(shù)為1~4的烷烴基、碳原子數(shù)為2~ 4的不飽和烴基中加入氧原子所形