CN118198496A - 一种锂离子电池电解液及其制备方法和锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种锂离子电池电解液，包括：电解质锂盐、有机溶剂及添加剂；其中，添加剂为三‑噻吩硼酸(3‑TPBA)。3‑TPBA作为添加剂，在正极材料表面具有优秀的成膜能力，能够先于电解液成分被氧化，其诱导形成的界面能够有效的抑制电解液的持续分解并保证电极结构的稳定性和完整性；另一方面，3‑TPBA在石墨负极也能提前还原形成SEI界面膜，并有效降低膜阻抗和界面阻抗，提高石墨负极在大倍率下的循环稳定性。本发明制备的电解液能够适应锂离子电池中LNMO正极材料的高电位平台，通过形成可控的、高稳定性的、低阻抗的界面膜来抑制电解液的分解，显著提高锂离子电池的安全性能和循环寿命。
Description
技术领域
本发明属于锂电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池电解液及其制备方法，还涉及一种锂离子电池。
背景技术
为解决不可再生(化石)资源以及其燃烧对环境污染和全球变暖等严峻挑战，人们提出的主要策略是将基于可再生能源(如风能、太阳能等)的清洁高效的能源存储技术整合到不同的能源领域，尤其是在运输和储能方面。目前，可充电池技术是这些应用中最可行的概念。锂离子电池是目前可充电池技术中最先进的，它们不仅主导着小规模便携式电子产品市场，而且已被认为是电驱动汽车以及电化学储能领域的技术首选。
尖晶石结构的LiNi0.5Mn1.5O4(LNMO)材料源于Ni对于LiMn2O4的掺杂，因其具有低成本(原料廉价和合成条件简单)、3D的锂离子迁移通道(高Li+迁移速率)、147.6mAh g-1的理论容量结合4.7V的高电位平台(高能量密度)等优点，被认为是极具潜力的动力锂离子电池正极材料。然而接近5V的工作电位对于现有的电解液体系来说无疑是巨大的挑战，商用电解液在4.2V处就会发生氧化分解，并产生大量的副产物，从而危害电池的安全性能和循环寿命。同时，石墨作为应用最成熟的负极材料之一，已经被广泛地用于锂离子电池中，然而其在大倍率下的表现不尽如人意。
针对这些问题，人们采取了很多措施来改善。比如，通过电镀、涂层等方法来阻隔电解液的分解，从而抑制电池的极化。虽然表面改性能够大幅提升电池的循环性能，但工序较为复杂，需要在组装电池前提前处理好正极材料，为商业应用带来了不便。
基于此，提供一种能够适应锂离子电池LNMO正极材料在高电位平台工作的电解液及其制备方法，通过形成可控的、高稳定性的、低阻抗的界面膜来抑制电解液的分解，对于提高锂离子电池的安全性能和循环寿命具有重要的意义，也是亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种通过形成可控的、高稳定性的、低阻抗的界面膜来抑制电解液的分解的锂离子电池电解液。
本发明的目的之二在于提供一种通过形成可控的、高稳定性的、低阻抗的界面膜来抑制电解液的分解的锂离子电池电解液的制备方法。
本发明的目的之三在于提供一种安全性能高、循环稳定性好的锂离子电池。
本发明实现目的之一采用的技术方案是：提供一种锂离子电池电解液，包括：电解质锂盐、有机溶剂及添加剂；所述添加剂为三-噻吩硼酸，其添加量为所述电解质锂盐与所述有机溶剂总质量的0.1wt.％～10wt.％。
本发明的发明机理及总体思路如下：
本发明提供的锂离子电池电解液中采用了一种新的添加剂：三-噻吩硼酸(3-TPBA)，该添加剂立足于提升电解液与正极材料和负极材料的界面性能，带来以下多方面的优势：
其一，3-TPBA在正极材料表面具有优秀的成膜能力，能够先于电解液成分被氧化，其诱导形成的致密的界面膜能够有效的抑制电解液的持续分解、保证电极结构的稳定性和完整性；
其二，3-TPBA在正极材料表面形成的含有硼(B)和硫(S)的CEI界面膜能够显著降低锂离子电池的阻抗，进而提升锂离子电池的倍率性能；
其三，3-TPBA在负极材料表面能提前还原形成SEI界面膜，并有效降低膜阻抗和界面阻抗，提高负极材料在大倍率下的循环稳定性；
其四、3-TPBA的添加能够形成高稳定性和低阻抗界面膜，在抑制基础电解液分解的同时，还能提升锂离子的传导速度；
其五，由于3-TPBA优先氧化还原成膜，提升了正负极界面性能，可以适应高达4.9V的截止电压，迎合高能量密度锂离子电池的需求；
其六，3-TPBA作为添加剂直接使用，来源广泛，获得途径简单，无需经过取代、配位或聚合等二次制备的流程，能节省大量成本。
在本发明中，控制三-噻吩硼酸的添加量在合适的范围，对于提升锂离子电池的循环性能具有重要的影响。经研究发现，当3-TPBA的添加量过少时，对于锂离子电池性能的提升不明显；而当3-TPBA的添加量过多时，锂离子电池会出现首圈过充的现象，反而影响电池的应用性能。优选地，控制三-噻吩硼酸的添加量为所述电解质锂盐和所述有机溶剂总质量的0.5wt.％～1.5wt.％，该条件下既能够原位形成可控的、高稳定性的、低阻抗的界面膜来抑制电解液的分解，又能降低添加剂的使用量，节约成本。
进一步地，所述三-噻吩硼酸的纯度≥98％。
进一步地，所述电解质锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂中的一种或多种的组合。
进一步地，所述电解质锂盐的浓度为0.5～1.5mol/L。
进一步地，所述有机溶剂由环状碳酸酯和线性碳酸酯组成。优选地，所述环状碳酸酯和所述线性碳酸酯的质量比为1:1～1:3。通过大量实验证明，在该质量比的范围内，所制备的电解液能够在高介电常数和低粘度之间能实现良好平衡，具有更好的电化学性能。
其中，所述环状碳酸酯包括：碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、丁内酯、戊内酯中的一种或多种的组合；所述线性碳酸酯包括：碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯中的一种或多种的组合。
进一步地，所述有机溶剂占电解液总质量的80％～90％。
本发明的目的之二在于提供一种锂离子电池电解液的制备方法，包括以下步骤：
S1、将环状碳酸酯和线性碳酸酯按一定比例混合，经除杂除水纯化后，得到有机溶剂；
S2、将电解质锂盐加入到所述有机溶剂中，得到原料电解液；
S3、向所述原料电解液中加入相当于原料电解液质量0.1wt.％～10wt.％的三-噻吩硼酸，即得到锂离子电池电解液。
优选地，所述锂离子电池电解液的制备方法，包括以下步骤：
S1、将环状碳酸酯溶剂和线性碳酸酯溶剂按1:1～1:3的质量比混合，经除杂除水纯化后，得到有机溶剂；
S2、在室温条件下，将电解质锂盐加入到混合的所述有机溶剂中并静置溶解，得到原料电解液；
S3、在所述原料电解液中加入相当于所述原料电解液质量0.5wt.％～1.5wt.％的三-噻吩硼酸并静置溶解，得到锂离子电池电解液。
本发明的目的之三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、隔膜以及根据本发明目的之一所述的锂离子电池电解液。
进一步地，所述正极活性材料包括含锂氧化物中的一种或多种的组合。例如：Li1- xMnO2、Li1-xMn2O4、Li1-xCoO2、Li1-xNiO2、LiV2O3以及它们的衍生物、稳定自由基化合物。应予说明，这些正极活性物质中的x表示0～1的数。所述负极活性材料包括碳材料、硅基材料、锂金属中的一种或多种的组合。本发明提供的电解液基于改善界面性能的作用机理，对于上述正极材料和负极材料的循环性能均可以起到一定的提升效果。
优选地，所述正极活性材料为LiNi0.5Mn1.5O4(LNMO)；所述负极活性材料为石墨。经研究发现，本发明提供的含3-TPBA的电解液在LNMO正极和石墨负极的锂离子电池中具有最佳的表现：在加入相同质量比的添加剂3-TPBA后，LNMO正极和石墨负极均能表现出最好的电化学性能。此外，本发明提供的电解液也能够很好的适应LNMO正极4.9V的截止电压，迎合高能量密度锂离子电池的需求。
进一步地，所述隔膜选自聚乙烯隔膜和/或聚丙烯隔膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的一种锂离子电池电解液及其制备方法，电解液采用三-噻吩硼酸3-TPBA作为添加剂，由于3-TPBA具有较低的氧化电位，能够在锂离子电池正极材料脱嵌锂离子前形成有效得CEI膜，从而抑制后续反应中电解液的分解。此外，3-TPBA还具有优先还原的能力，能在负极材料表面形成低阻抗地SEI膜，提升电池在大倍率下的循环性能。
(2)本发明提供的一种锂离子电池电解液，含有能够改善5V级LNMO正极材料和石墨负极材料的双功能添加剂三-噻吩硼酸(3-TPBA)。一方面，3-TPBA在LNMO正极材料表面具有优秀的成膜能力，能够先于电解液成分被氧化，其诱导形成的界面能够有效的抑制电解液的持续分解并保证电极结构的稳定性和完整性；另一方面，3-TPBA在石墨负极也能提前还原形成SEI界面膜，并有效降低膜阻抗和界面阻抗，提高石墨负极在大倍率下的循环稳定性。本发明制备的电解液能够适应锂离子电池LNMO正极材料的高电位平台，通过形成可控的、高稳定性的、低阻抗的界面膜来抑制电解液的分解，显著提高锂离子电池的安全性能和循环寿命，具有广阔的推广及应用前景。
附图说明
图1为实施例2和对比例1制备的电解液分别应用于镍锰酸锂半电池进行循环测试对比图；
图2为实施例2和对比例1制备的电解液中主要的溶剂组分进行DFT理论计算得到的HOMO、LUMO能级对比图；
图3为实施例2和对比例1制备的电解液分别应用于Li/Pt电池进行线性电位扫描测试后的结果对比图；
图4为实施例2和对比例1制备的电解液分别应用于镍锰酸锂半电池循环200圈的AFM图像；
图5为实施例2和对比例1制备的电解液分别应用于镍锰酸锂半电池循环200圈的TEM和SEM图像；
图6为实施例2和对比例1制备的电解液分别应用于石墨半电池的循环测试对比图；
图7为实施例2和对比例1制备的电解液分别应用于石墨半电池进行循环伏安测试的结果对比图；
图8为实施例2和对比例1制备的电解液分别应用于石墨半电池循环200圈后的阻抗测试结果对比图；
图9为实施例2和对比例1制备的电解液分别应用于镍锰酸锂半电池循环200圈后的阻抗测试结果对比图；
图10为实施例2和对比例1制备的电解液分别应用于镍锰酸锂半电池在0.2C、0.5C、1.0C、3.0C、5.0C、7.0C、10.0C以及回到0.2C后的倍率性能对比图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明提供一种锂离子电池电解液，包括：电解质锂盐、有机溶剂及添加剂；其中，所述添加剂为能在正极和负极表面通过氧化和还原形成优异界面膜的三-噻吩硼酸。三-噻吩硼酸的添加量为所述电解质锂盐与所述有机溶剂总质量的0.1wt.％～10wt.％，优选为0.5wt.％～1.5wt.％。
需要说明的是，三-噻吩硼酸，英文名称:3-Thienylboronic acid，CAS号:6165-69-1，分子式:C4H5BO2S，分子量:127.9600，又名3-TPBA。本发明所使用的三-噻吩硼酸为市售原料，其纯度≥98％。
在上述锂离子电池电解液中，所述电解质锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂中的一种或多种的组合，电解质锂盐的浓度为0.5～1.5mol/L。
有机溶剂由环状碳酸酯和线性碳酸酯按照1:1～1:3的质量比混合而成。其中，所述环状碳酸酯包括：碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、丁内酯、戊内酯中的一种或多种的组合；所述线性碳酸酯包括：碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯中的一种或多种的组合。有机溶剂占电解液总质量的80％～90％。
本发明提供的一种锂离子电池电解液的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将环状碳酸酯溶剂和线性碳酸酯溶剂按1:1～1:3的质量比混合，经除杂除水纯化后，得到有机溶剂；
步骤2：在室温条件下，将电解质锂盐加入到混合的所述有机溶剂中并静置溶解，得到原料电解液；
步骤3：在所述原料电解液中加入相当于所述原料电解液质量0.1wt.％～10wt.％的三-噻吩硼酸并静置溶解，得到锂离子电池电解液。
本发明还提供了一种锂离子电池，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、隔膜以及上述锂离子电池电解液。其中，具体可以包括如下材料：
(1)正极的材料：
作为正极活性材料，其可以包含各种含锂氧化物，例如：Li1-xMnO2、Li1-xMn2O4、Li1- xCoO2、Li1-xNiO2、LiV2O3以及它们的衍生物、稳定自由基化合物。应予说明，这些正极活性材料中的x表示0～1的数。作为正极的导电材料，可以使用石墨微粒、乙炔黑、科琴黑、碳纳米纤维等炭黑、针状焦等无定形碳的微粒等，但不限于此。
在一个可选的实施方式中，所述正极活性材料为LNMO。通过对比NCM811，NCM622，LCO，LNMO等正极活性材料，大量实验证明，加入相同质量比的添加剂后，LNMO正极活性材料表现出最好的电化学性能。
(2)负极的材料：
作为负极活性材料，其可以包含各种含碳化合物，例如：硬碳、乙炔黑、石墨以及它们的衍生物、稳定化合物，也可以是各类硅基材料，例如：晶体硅、纳米硅、氧化硅以及其他硅类混合物，还可以是锂金属作为负极。
在一个可选的实施方式中，所述负极活性材料为石墨。
(3)隔膜的材料：选自聚乙烯隔膜或聚丙烯隔膜中的一种。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例1
本实施例提供一种锂离子电解液，其制备方法如下：
(1)将环状碳酸酯溶剂碳酸乙烯酯(EC)和线性碳酸酯溶剂碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)按照质量比EC:EMC:DEC＝3:5:2混合，并采用分子筛、氢化钙、氢化锂纯化除杂、除水(水分<10ppm)；
(2)在室温条件下，将导电锂盐LiPF6溶解在步骤(1)得到的溶剂中，导电锂盐的最终浓度为1.0mol/L，搅拌均匀，静置得到普通电解液；
(3)在步骤(2)制备得到的普通电解液中添加三-噻吩硼酸，用量为普通电解液的0.5wt.％，得到最终电解液。
实施例2
本实施例提供一种锂离子电解液，其制备方法如下：
(1)将环状碳酸酯溶剂碳酸乙烯酯(EC)和线性碳酸酯溶剂碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)按照质量比EC:EMC:DEC＝3:5:2混合，并采用分子筛、氢化钙、氢化锂纯化除杂、除水(水分<10ppm)；
(2)在室温条件下，将导电锂盐LiPF6溶解在步骤(1)得到的溶剂中，导电锂盐的最终浓度为1.0mol/L，搅拌均匀，静置得到普通电解液；
(3)在步骤(2)制备得到的普通电解液中添加三-噻吩硼酸，用量为普通电解液的1.0wt.％，得到最终电解液。
实施例3
本实施例提供一种锂离子电解液，其制备方法如下：
(1)将环状碳酸酯溶剂碳酸乙烯酯(EC)和线性碳酸酯溶剂碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)按照质量比EC:EMC:DEC＝3:5:2混合，并采用分子筛、氢化钙、氢化锂纯化除杂、除水(水分<10ppm)；
(2)在室温条件下，将导电锂盐LiPF6溶解在步骤(1)得到的溶剂中，导电锂盐的最终浓度为1.0mol/L，搅拌均匀，静置得到普通电解液。
(3)在步骤(2)制备得到的普通电解液中添加三-噻吩硼酸，用量为普通电解液的1.5wt.％，得到最终电解液。
实施例4
本实施例提供一种锂离子电解液，其制备方法如下：
(1)将环状碳酸酯溶剂碳酸乙烯酯(EC)和线性碳酸酯溶剂碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)按照质量比EC:EMC:DEC＝3:5:2混合，并采用分子筛、氢化钙、氢化锂纯化除杂、除水(水分<10ppm)；
(2)在室温条件下，将导电锂盐LiPF6溶解在步骤(1)得到的溶剂中，导电锂盐的最终浓度为1.0mol/L，搅拌均匀，静置得到普通电解液。
(3)在步骤(2)制备得到的普通电解液中添加三-噻吩硼酸，用量为普通电解液的0.1wt.％，得到最终电解液。
实施例5
本实施例提供一种锂离子电解液，其制备方法如下：
(1)将环状碳酸酯溶剂碳酸乙烯酯(EC)和线性碳酸酯溶剂碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)按照质量比EC:EMC:DEC＝3:5:2混合，并采用分子筛、氢化钙、氢化锂纯化除杂、除水(水分<10ppm)；
(2)在室温条件下，将导电锂盐LiPF6溶解在步骤(1)得到的溶剂中，导电锂盐的最终浓度为1.0mol/L，搅拌均匀，静置得到普通电解液。
(3)在步骤(2)制备得到的普通电解液中添加三-噻吩硼酸，用量为普通电解液的10wt.％，得到最终电解液。
对比例1
以实施例2中的步骤(2)得到的普通电解液作为对照。
应用例
正极极片的制备：将LiNi0.5Mn1.5O4(LNMO)、聚四氟乙烯粘接剂(PVDF)和导电剂乙炔黑按照8:1:1的质量比溶于适量的N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，将浆料均匀涂在集流体铝箔上，先在80℃烘箱烘干1h，后续转移至120℃真空干燥12h，使裁为直径为12mm的极片备用。
负极极片的制备：将石墨Graphite、聚四氟乙烯粘接剂(PVDF)和导电剂乙炔黑按照8:1:1的质量比溶于适量的N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，将浆料均匀涂在集流体铝箔上，先在80℃烘箱烘干1h，后续转移至120℃真空干燥12h，使裁为直径为12mm的极片备用。
将制备得到的正极极片和负极极片，分别与实施例1-5和对比例1的电解液进行组装(使用的隔膜型号为Celgard 2400)，得到Li/LNMO半电池，进行循环测试，测试结果如下表1所示。
表1
由上表可知，
实施例1-5采用添加3-TPBA的电解液制作的Li/LNMO半电池1C倍率下在4.9V下循环200圈后的容量为67.5～121.1mAh/g，容量保持率为52.1％～93.7％，明显优于对比例1采用普通电解液的LNMO半电池在同等测试条件下的容量保持率。相比于实施例4和5，实施例1-3控制3-TPBA的添加量为电解液总重量的0.5％～1.5％，制作得到的半电池循环性能更优，1C倍率下在4.9V下循环200圈后的容量为111.8～121.1mAh/g，容量保持率为86.5％～93.7％。
此外，根据图1的对比结果也可以看出对比例1普通电解液中循环的LNMO半电池出现明显的容量衰减，到200圈后的容量保持率仅为初始的34.7％。而实施例2含添加剂的电解液中，电池循环200圈后还有93.7％的容量保持率，说明了在电解液中将3-TPBA控制在合适的范围能显著提升LNMO/Li半电池的循环稳定性。
图2、图3为理论计算所得的HOMO、LUMO值以及LNMO/Li半电池在对比例1电解液和实施例2电解液中的LSV的测试结果。从HOMO和LUMO计算结果可知，3-TPBA的最高占据轨道(HOMO)能量为-6.74eV，显著高于DEC,EMC,EC的HOMO能量，说明分子失去电子的能力较大，其氧化活性最高。同时，3-TPBA的LUMO能量为-0.99eV，远低于DEC，EMC，EC的LUMO能量，表示分子得到电子。同样的结果可以在LSV对比图中得到证实，LNMO半电池在实施例2中进行线性电位扫描中提前出现了氧化电流。
图4、图5为LNMO/Li半电池在对比例1和实施例2中循环后LNMO正极材料的AFM、SEM和TEM测试对比图。循环200圈后，对比例1普通电解液中的LNMO极片在循环后的杨氏模量中值在8.5左右，低于极片在实施例2中循环后的界面膜的杨氏模量，表明由对比例1分解形成的界面膜硬度较小、稳定性较低。通过TEM和SEM的测试结果表明，由基础电解液分解形成的界面膜硬度较表面覆盖大量的分解产物，生成不均匀的界面膜。膜的厚度区别很大，最厚的地方堆积的分解产物约有81nm，而最薄的地方裸露出了材料本体。反观实施例2电解液中循环后的LNMO极片表面形成的界面膜很均匀，厚度在9nm左右。与此同时，在实施例2中循环的LNMO极片表面十分光滑，未出现大量分解产物的沉积。
图6、图7为Li/Graphite半电池的循环和CV图，Li/Graphite的CV测试图表明，实施例2电解液同样能优先还原，这与图2中的理论计算一致，表明3-TPBA对石墨负极的循环稳定性同样有明显的提升。循环测试的结果发现，石墨半电池在0.5C倍率下循环200圈后，电池的容量保持率从45.3％提升到70.1％。图8中Li/Graphite半电池长循环后的EIS测试结果表明，3-TPBA形成的界面膜能明显抑制长循环后电池阻抗的增大，从而提升了电池的容量保持率。
图9中Li/LNMO半电池长循环后的EIS测试结果表明，3-TPBA提前氧化形成的界面膜能有效抑制电解液的分解，并降低长循环后电池的阻抗明，提升了电池的容量保持率，得益于3-TPBA对阻抗的抑制作用。
从图10中的倍率性能(截止电压为4.9V)对比图可以得知，3-TPBA的加入能提升电池在大倍率下的容量发挥，尤其是7.0C和10.0C下。数据对比可知，含3-TPBA的电池在10.0C下的容量发挥高达92.5％，相比之下，在基础电解液中LNMO/Li半电池于10.0C倍率下的容量发挥仅为80.2％。
综上，本发明涉及一种锂离子电池电解液、制备方法和锂离子电池。其中，该锂离子电池电解液包括：电解质锂盐、有机溶剂及添加剂；所述添加剂为三-噻吩硼酸。该添加剂能够在正极表面氧化形成稳定界面膜。添加剂参与形成的膜能够有效的抑制电解液的分解，减小界面的阻抗。另一方面，添加剂能够有效保护正极材料本体，镍锰酸锂在含添加剂的溶液中长循环后仍能保持和新鲜极片相同的晶格，从而有效遏制容量的衰减。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种锂离子电池电解液，其特征在于，包括：电解质锂盐、有机溶剂及添加剂；所述添加剂为三-噻吩硼酸，其添加量为所述电解质锂盐与所述有机溶剂总质量的0.1wt.％～10wt.％。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，三-噻吩硼酸的添加量为所述电解质锂盐与所述有机溶剂总质量的0.5wt.％～1.5wt.％。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述电解质锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述电解质锂盐的浓度为0.5～1.5mol/L。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述有机溶剂由环状碳酸酯和线性碳酸酯按照质量比为1:1～1:3混合而成。
6.一种锂离子电池电解液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将环状碳酸酯和线性碳酸酯按一定比例混合，经除杂除水纯化后，得到有机溶剂；
S2、将电解质锂盐加入到所述有机溶剂中，得到原料电解液；
S3、向所述原料电解液中加入相当于原料电解液质量0.1wt.％～10wt.％的三-噻吩硼酸，即得到锂离子电池电解液。
7.一种锂离子电池，其特征在于，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、隔膜以及根据权利要求1-6中任一项所述的锂离子电池电解液。
8.根据权利要求7所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极活性材料包括含锂氧化物中的一种或多种的组合；所述负极活性材料包括碳材料、硅基材料、锂金属中的一种或多种的组合。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极活性材料为LiNi0.5Mn1.5O4；所述负极活性材料为石墨。
10.根据权利要求7所述的锂离子电池，其特征在于，所述隔膜选自聚乙烯隔膜和/或聚丙烯隔膜。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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