本發(fā)明涉及動(dòng)力電池，具體涉及一種鋰離子電池電解液及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池在電動(dòng)汽車和規(guī)模儲能領(lǐng)域迅速發(fā)展，占領(lǐng)了大量的市場份額。隨著鋰離子電池的廣泛應(yīng)用，消費(fèi)者也對鋰離子電池的能量密度有了更高的需求，以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車更長的續(xù)航里程。使用含硅的負(fù)極來提升負(fù)極的比容量，提高鋰離子電池的能量密度。但硅負(fù)極在充放電過程中會經(jīng)歷很大的體積膨脹，導(dǎo)致硅顆粒表面的固體電解質(zhì)界面(solid?electrolyte?interface，sei)破裂，在硅負(fù)極表面不斷發(fā)生還原分解，大量消耗電解液，并引起sei膜的反復(fù)生長和大量的鋰損失，導(dǎo)致鋰離子電池的循環(huán)壽命大幅惡化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出了一種鋰離子電池電解液及其應(yīng)用，通過本發(fā)明提供的鋰離子電池電解液及其應(yīng)用，能夠在增加鋰離子電池的能量密度的基礎(chǔ)上，生成剛?cè)岵?jì)的sei膜，實(shí)現(xiàn)硅負(fù)極的穩(wěn)定循環(huán)。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種鋰離子電池電解液，至少包括以下組分：

3、非水溶劑；

4、鋰鹽；以及

5、添加劑，所述添加劑包括第一添加劑和第二添加劑，所述第一添加劑包括硝酸鹽，所述第二添加劑包括異氰酸酯化合物。

6、在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述硝酸鹽選自硝酸鋰、硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸銣、硝酸銫、硝酸鎂、硝酸鈣、硝酸鋅、硝酸銅、硝酸錳、硝酸鈷、硝酸鎳、硝酸鋁或硝酸鐵中的任意一種或多種。

7、在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第一添加劑在所述電解液中的含量為0.001wt％～0.2wt％。

8、在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述異氰酸酯化合物選自1,6-己二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯或萘-1,5-二異氰酸酯中的任意一種或多種。

9、在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述異氰酸酯化合物為1,6-己二異氰酸酯。

10、在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第二添加劑在所述電解液中的含量為0.05wt％～1wt％。

11、在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述非水溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、丙酸丙酯、丙酸乙酯或乙酸乙酯中的任意一種或多種組合，所述非水溶劑在所述電解液中的含量為70wt％～85wt％。

12、在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述鋰鹽選自六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、雙(三氟甲基)磺酰亞胺鋰、二草酸硼酸鋰、二氟二草酸磷酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、二氟磷酸鋰或三氟甲基磺酸鋰中的任意一種或多種，所述鋰鹽在所述電解液中的濃度為0.1mol/l～2mol/l。

13、本發(fā)明還提供一種鋰離子電池，包括：

14、正極極片；

15、負(fù)極極片，所述負(fù)極極片包括負(fù)極活性物質(zhì)，所述負(fù)極活性物質(zhì)選自軟碳、硬碳、人造石墨、天然石墨、硅、硅氧化合物、硅碳化合物或鈦酸鋰中的任意一種或多種；

16、隔膜，設(shè)置在所述正極極片和所述負(fù)極極片之間；

17、電解液，所述電解液包括上述所述的鋰離子電池電解液。

18、本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括上述所述的鋰離子電池。

19、綜上所述，本發(fā)明提出一種鋰離子電池電解液及其應(yīng)用，通過第一添加劑和第二添加劑的聯(lián)合使用，能夠提升sei膜的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)加速鋰離子的傳輸，能夠提升sei膜的柔軟度和抗形變能力，從而適應(yīng)硅負(fù)極的體積變化，從而避免sei膜的破裂，能夠減少電解液的消耗，提高鋰離子電池的循環(huán)性能。能夠在增加鋰離子電池的能量密度的基礎(chǔ)上，發(fā)揮第一添加劑和第二添加劑優(yōu)異的協(xié)同效應(yīng)，生成剛?cè)岵?jì)的sei膜，實(shí)現(xiàn)硅負(fù)極的穩(wěn)定循環(huán)。

技術(shù)特征：

1.一種鋰離子電池電解液，其特征在于，至少包括以下組分：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電解液，其特征在于，所述硝酸鹽選自硝酸鋰、硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸銣、硝酸銫、硝酸鎂、硝酸鈣、硝酸鋅、硝酸銅、硝酸錳、硝酸鈷、硝酸鎳、硝酸鋁或硝酸鐵中的任意一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電解液，其特征在于，所述第一添加劑在所述電解液中的含量為0.001wt％～0.2wt％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電解液，其特征在于，所述異氰酸酯化合物選自1,6-己二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯或萘-1,5-二異氰酸酯中的任意一種或多種。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子電池電解液，其特征在于，所述異氰酸酯化合物為1,6-己二異氰酸酯。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電解液，其特征在于，所述第二添加劑在所述電解液中的含量為0.05wt％～1wt％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電解液，其特征在于，所述非水溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、丙酸丙酯、丙酸乙酯或乙酸乙酯中的任意一種或多種組合，所述非水溶劑在所述電解液中的含量為70wt％～85wt％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電解液，其特征在于，所述鋰鹽選自六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、雙(三氟甲基)磺酰亞胺鋰、二草酸硼酸鋰、二氟二草酸磷酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、二氟磷酸鋰或三氟甲基磺酸鋰中的任意一種或多種，所述鋰鹽在所述電解液中的濃度為0.1mol/l～2mol/l。

9.一種鋰離子電池，其特征在于，包括：

10.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求9所述的鋰離子電池。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種鋰離子電池電解液及其應(yīng)用，所述電解液包括：非水溶劑；鋰鹽；以及添加劑，所述添加劑包括第一添加劑和第二添加劑，所述第一添加劑包括硝酸鹽，所述第二添加劑包括異氰酸酯化合物。通過本發(fā)明提出的鋰離子電池電解液及其應(yīng)用，能夠在增加鋰離子電池的能量密度的基礎(chǔ)上，提高鋰離子電池的循環(huán)性能。

技術(shù)研發(fā)人員：余樂,劉興偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：遠(yuǎn)景動(dòng)力技術(shù)（江蘇）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2