一种电解液及采用该电解液的锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请设及裡离子电池领域，具体讲，设及一种电解液及采用该电解液的裡离子 电池。
【背景技术】
[0002] 笔记本电脑、手机、掌上游戏机、平板电脑等电子移动设备能实现越来越多的功 能，电动汽车、智能电网等方面的应用技术也日趋成熟。人们对作为其主要驱动能源的裡离 子电池的续航能力要求也越来越高。提高能量密度成为裡离子电池的研究热点。
[0003] 对于正极材料为儀钻儘=元材料的裡离子电池，提升充电截至电压是增加电池能 量密度的有效方法。然而提高裡离子电池的电压时，尤其是充电电压达到4.35VW上时，由 于脱裡比例增大，正极材料的结构稳定性降低，易发生相变降低正极容量；同时过渡金属溶 解加剧，迁移到负极破坏SEI，产生大量还原性气体，消耗电解液。由于电压已经超出电解液 氧化还原窗口，电解液在正极上将发生氧化反应，快速消耗电解液，产生大量副产物或者气 体。由于W上两种作用的存在，裡离子电池在充电截至电压高于4.35V时充放时，容量衰退 明显加速。
[0004] 在实际使用中，电子产品还面临如持续使用发热或裡离子电池的使用环境溫度升 高等都可能使裡离子电池处在高溫状态，而在高溫下，电解液将受到更严格的考验，严重时 由于裡离子电池的膨胀变形导致裡离子电池内部发生短路或是裡离子电池包装胀破导致 可燃性的电解液泄露，从而引起火灾等安全事故。因此需要进一步提高电解液的氧化电势， 有效的技术解决电解液的分解、裡离子电池胀气的问题。鉴于此，有必要开发一种高溫循环 的高电压电解液。
【发明内容】
[0005] 本申请的首要发明目的在于提出一种电解液。
[0006] 本申请的第二发明目的在于提出一种采用该电解液的裡离子电池。
[0007] 为了完成本申请的目的，采用的技术方案为：
[000引一种电解液，包括非水有机溶剂、裡盐和添加剂，所述添加剂包括N取代化咯烧酬-=氣化棚配位化合物。
[0009]优选的，所述N取代化咯烧酬氣化棚配位化合物选自如式I所示结构式的化合 物中的至少一种：
[OOW 其中，R选自取代或未取代的Cl~3偏基、取代或未取代的C2~30締基、取代或未取代 的C2~30烘基、取代或未取代的Ce^26的芳基；
[0012] 取代基选自面素。
[0013] 优选的，R选自取代或未取代的Cl~20烷基、取代或未取代的C2~20締基;R优选为直链 或支链的Cl~12烷基、C2~12締基、CW2环烷基。
[0014] 优选的，所述N取代化咯烧酬-S氣化棚配位化合物选自S氣化棚-N-甲基化咯烧 酬、S氣化棚-N-乙基化咯烧酬、S氣化棚-N-丙基化咯烧酬、S氣化棚-N-异丙基化咯烧酬、 S氣化棚-N-乙締基化咯烧酬、S氣化棚-N-丙締基化咯烧酬、S氣化棚-N-异丙締基化咯烧 酬、S氣化棚-N-辛基化咯烧酬、S氣化棚-N-环己基化咯烧酬中的至少一种；优选S氣化 棚-N-甲基化咯烧酬、S氣化棚-N-乙基化咯烧酬、S氣化棚-N-乙締基化咯烧酬中的至少一 种。
[0015] 优选的，所述N取代化咯烧酬氣化棚配位化合物的质量为裡离子电池的电解液 的总质量的0.1 %~5%。
[0016] 优选的，所述有机溶剂选自碳酸乙締醋、碳酸丙締醋、碳酸下締醋、氣代碳酸乙締 醋、碳酸甲乙醋、碳酸二甲醋、碳酸二乙醋、碳酸二丙醋、碳酸甲丙醋、碳酸乙丙醋、1,4-下内 醋、丙酸甲醋、下酸甲醋、乙酸乙醋、丙酸乙醋、丙酸丙醋W及下酸乙醋中的至少一种。
[0017] 优选的，所述裡盐选自六氣憐酸裡、四氣棚酸裡、高氯酸裡、六氣神酸裡、四氣草酸 憐酸裡、双=氣甲烧横酷亚胺裡、双(氣横酷)亚胺裡、双草酸棚酸裡、二氣草酸棚酸裡、LiN (5〇23。)2心則5〇2尸）（5〇21?。）中的至少一种，其中，化=-(：瓜。+1，11为1~10的整数;优选^口尸6、 LiN(S〇2RF)2中的至少一种。
[0018] 优选的，所述裡盐在裡离子电池的电解液中的浓度为0.3M~1.8M。
[0019] 本申请设及一种裡离子电池，包括:正极片，包括正极集流体W及设置于正极集流 体上的含有正极活性材料的正极膜片；负极片，包括负极集流体W及设置于负极集流体上 的含有负极活性材料的负极膜片；隔离膜，间隔于相邻正负极片之间；电解液；W及包装锥； 其特征在于，所述电解液为本申请的电解液。
[0020] 本申请的技术方案所能达到的有益效果为：
[0021] 本申请将N取代化咯烧酬氣化棚配位化合物加入到裡离子电池电解液中，能够 改善高电压裡离子电池的高溫循环和存储性能。本申请的电解液添加剂可W通过=氣化棚 结构中棚原子与正极氧原子相互作用，同时N取代化咯烧酬的幾基氧和氮原子能够提供电 子与过渡金属的配位作用提升高电压下正极材料的表面稳定性;在负极表面参与固体电解 质膜的形成。N取代化咯烧酬氣化棚配位化合物在正负极表面均形成良好的界面膜，降 低正极表面的反应活性，提高了电解液的氧化电位，抑制电解液在正极表面的氧化分解，改 善了高溫存储电压降和产气。
[0022] 本申请的N取代化咯烧酬的幾基氧和氮原子能够提供电子与过渡金属的配位作用 还可W捕获在电解液中正极溶出的过渡金属离子，防止过渡金属离子破坏负极固体电解质 膜，=氣化棚还可W溶解沉积在电极孔道中的氣化裡，形成可溶裡盐，减少电极表面的氣化 裡沉积，缓解电极孔道的堵塞，运些特性都有利于提升高溫循环寿命和存储性能。
[0023] 此外，本申请的添加剂可W有效提升电极片的浸润性，运是因为N取代化咯烧酬包 含疏水侧链(氮原子上的取代基)和亲水头部(化咯烧酬环），疏水侧链与负极碳材料相互作 用，降低负极表面张力。亲水头部与正极材料的相互作用提升电解液的浸润性。
[0024] 下面结合具体实施例，进一步阐述本申请。应理解，运些实施例仅用于说明本申请 而不用于限制本申请的范围。
【具体实施方式】
[0025] 本申请设及一种电解液，包括非水有机溶剂、裡盐和添加剂，添加剂包括N取代化 咯烧酬氣化棚配位化合物。
[0026] N取代化咯烧酬氣化棚配位化合物是指N取代化咯烧酬分子和=氣化棚形成的 配位化合物，=氣化棚呈阴离子，N取代化咯烧酬呈阳离子，整个N取代化咯烧酬氣化棚 配位化合物呈电中性。
[0027] 作为本申请电解液的一种改进，N取代化咯烧酬氣化棚配位化合物选自如式n 所示结构式的化合物中的至少一种：
[0029] 其中，R选自取代或未取代的Cl~30烷基、取代或未取代的C2~30締基、取代或未取代 的C2~30烘基、取代或未取代的Ce^26的芳基；
[0030] R '、R"、R" '各自独立的分别选自氨原子、面素、打^烷基、Cw5烷氧基、Cw5酷氧基；
[0031] 取代基选自面素。
[0032] 本申请中的面素选自氣、氯、漠;优选为氣。
[0033] 作为本申请电解液的一种改进，N取代化咯烧酬氣化棚配位化合物选自如式I 所示结构式的化合物中的至少一种：
[0035] 其中，R选自取代或未取代的Cl~30烷基、取代或未取代的C2~30締基、取代或未取代 的C2~30烘基、取代或未取代的Ce^26的芳基；
[0036] 取代基选自面素。
[0037] 作为本申请电解液的一种改进，R选自取代或未取代的Cl~20烷基、取代或未取代的 C2~20締基;R优选为直链或支链的Cl~12烷基、C2~12締基、CW2环烷基。
[0038] 在本申请中，碳原子数为1~30的烷基，烷基可为链状烷基，也可为环烷基，位于环 烷基的环上的氨可被烷基取代，所述烷基中碳原子数优选的下限值为2,3,4,5，优选的上限 值为3,4,5,6,8，10，12，14，16，18,20,22,24,26,28。优选地，选择碳原子数为1~20的烷基， 进一步优选地，选择碳原子数为1~12的链状烷基，碳原子数为3~12的环烷基，更进一步优 选地，选择碳原子数为1~6的链状烷基，碳原子数为5~7的环烷基。作为链状烷基的实例， 具体可W举出：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正下基、异下基、仲下基、叔下基、正戊基、异戊 基、新戊基、己基、2-甲基-戊基、3-甲基-戊基、1，1，2-S甲基-丙基、3,3，-二甲基-下基、正 庚基、2-庚基、3-庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、辛基、壬基、癸基。作为环烷基的实例，具体 可