分析
[0115] 由對電池2#、電池3#以及電池4與電池1#測試得到的結果，可以得知，只添加硅氧磷 酯化合物，Rct值比較小；只添加含氮雜環-三氟化硼配位化合物，Rct值比較大；當電解液中 同時含有硅氧磷酯化合物和含氮雜環-三氟化硼配位化合物時，較只添加含氮雜環-三氟化 硼配位化合物的情況，Rct值較小。
[0116] 由得到的電池的測試結果對比，可以得知，硅氧磷酯化合物的添加量過多時，Rct 值也較大;同樣的，若含氮雜環-三氟化硼配位化合物的含量過多，Rct值也較大。
[0117] (2)循環性能的測試結果分析
[0118] 由電池1~36得到的循環后的容量保持率與電池1#得到的循環后的容量保持率可 以看出，電解液中含有含氮雜環-三氟化硼配位化合物和硅氧磷酯化合物，電池具有較高的 容量保持率，電池在高溫和常溫下具有優異的循環性能。
[0119] 由電池1#~9#得到的循環后的容量保持率，可以得知，電解液1#中沒有加入任何添 加劑，使得有機溶劑會在極片表面產生較多的副反應，導致電池的容量保持率低。
[0120] 在電池2#和電池3#中，分別在各自的電解液中添加含氮雜環-三氟化硼配位化合 物、硅氧磷酯化合物，由于所形成的SEI膜還不能有效地阻止活性物質與電解液之間的副反 應，從而使電池的循環性能的基本得不到改善。
[0121] 由于在電池4#、電池5#和電池7#中，含氮雜環-三氟化硼配位化合物和/或硅氧磷酯 化合物的重量百分含量太少，所形成的SEI膜不能兼具致密性和穩定性的特點，無法有效地 阻止活性物質與電解液之間的副反應，使電池在高溫和常溫下的循環性能得不到有效的改 善。
[0122] 在電池6#、電池8#、電池9#中，含氮雜環-三氟化硼配位化合物和/或硅氧磷酯化合 物含量過多，過多的含氮雜環-三氟化硼配位化合物和硅氧磷酯化合物殘留在電解液中，繼 續在極片表面反應，造成界面阻抗變大，惡化電池在高溫和常溫下的循環性能。
[0123] 在電池1~8中，硅氧磷酯化合物的含量為2%，加入含量為0.05%~10%的含氮雜 環-三氟化硼配位化合物，可形成致密的、穩定的SEI膜，阻止活性物質與電解液之間的副反 應，使電池在高溫和常溫下循環后具有較高的容量保持率。
[0124] 在電池4以及電池9~14中，含氮雜環-三氟化硼配位化合物的含量為2%，加入含 量為0.1 %~10%的硅氧磷酯化合物，可形成致密的、穩定的SEI膜，阻止活性物質與電解液 之間的副反應，使電池在高溫和常溫下循環后具有較高的容量保持率。同樣的，對電池15~ 36循環后的容量保持率進行分析，具有與上述相同的分析結果。
[0125] 從上述結果中可以看出，當電解液中同時含氮雜環-三氟化硼配位化合物和硅氧 磷酯化合物時，提高電池在高溫和常溫下循環后的容量保持率，電池在高溫和常溫下具有 優異的循環性能。
[0126] 綜上所述:在電解液中，當含氮雜環-三氟化硼配位化合物的含量過小或者過大以 及當硅氧磷酯化合物含量過小或過大，都不能形成致密的、穩定的、界面性能較好的SEI膜， 無法同時得到在高溫和常溫下循環性能好的電池。當電解液含有0.05%~10%的含氮雜 環-三氟化硼配位化合物和0.1 %~10 %的硅氧磷酯化合物，尤其是含有0.1 %~4.0 %的含 氮雜環-三氟化硼配位化合物和1 %~4%的硅氧磷酯化合物，電池在高溫和常溫下的循環 性能均較為優異。
[0127] 根據上述說明書的揭示，本申請所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行 適當的變更和修改。因此，本申請并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對本申請的 一些修改和變更也應當落入本申請的權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種電解液，其特征在于，包括有機溶劑、鋰鹽和添加劑，所述添加劑包括含氮雜環-三氟化硼配位化合物和硅氧磷酯化合物，其中，所述含氮雜環為選自含吡啶基的雜環、含噠 嗪基的雜環、含嘧啶基的雜環、含吡嗪基的雜環、含吡咯基的雜環、含吡唑基的雜環和含咪 唑基的雜環中的至少一種。2. 根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述含氮雜環-三氟化硼配位化合物為 選自下述式I、式Π、式III、式IV、式V、式VI和式VII所示的化合物中的至少一種：其中，Rll、Rl2、Rl3、Rl4、Rl5、R21、R22、R23、R24、R31、R32、R33、R34、R41、R42、R43、R44、R51、R52、R53、 R54、R61、R62、R63、R71、R72、R73各自獨立地為選自氫原子、1?原子、碳原子數為1~20的烷基、碳 原子數為2~20的烯基、碳原子數為6~26的芳基、碳原子數為1~20的烷氧基、碳原子數為6 ~26的芳氧基、以及上述碳原子數為1~20的烷基、碳原子數為2~20的烯基、碳原子數為6 ~26的芳基、碳原子數為1~20的烷氧基、碳原子數為6~26的芳氧基被鹵原子、磺酸基或磺 酰基取代所形成的基團中的一種，其中，鹵原子為？、(：13^優選？、(：1，且 Rll、Rl2、Rl3、Rl4、Rl5中的至少一個為齒原子，R21、R22、R23、R24中的至少一個為齒原子，R31、 R32、R33、R34中的至少一個為齒原子，1?41、1?42、1?43、1?44中的至少一個為齒原子，R51、R52、R53、R54 中的至少一個為鹵原子，R61、R62、R63中的至少一個為鹵原子，R71、R72、R73中的至少一個為鹵 原子，其中，所述鹵原子為F、C1。3. 根據權利要求2所述的電解液，其特征在于， R32、R33、R34、R41、R42、R43、R44、R51、R52、R53、R54、R61、R62、R63、R71、R72、R73各自獨立地為選自 F、碳 原子數為1~4的鏈狀烷基、碳原子數為5~7的環烷基、碳原子數為2~5的烯基、碳原子數為 6~9的芳基、碳原子數為1~4的烷氧基、碳原子為6~10的芳氧基、碳原子數為1~4的鹵代 鏈狀烷基、碳原子數為5~7的鹵代環烷基、碳原子數為2~5的鹵代烯基、碳原子為6~10的 鹵代芳基、碳原子數為1~4的鹵代烷氧基、以及碳原子為6~10的鹵代芳氧基中的一種。4. 根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述含氮雜環-三氟化硼配位化合物為 選自下述配位化合物中的至少一種：5. 根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述硅氧磷酯化合物為選自下述式 VIII、式IX所示的化合物中的至少一種：其中，R81、R82、R83、R84、R85、R86、R87、R88、R89、R91、R92、R93、R94、R95、R96、R97、R98、R99各自獨立 地為選自氫原子、鹵原子、碳原子數為1~10的烷基、碳原子數為2~10的烯基、碳原子數為6 ~10的芳基、碳原子數為1~10的鹵代烷基、碳原子數為1~10的烷氧基、碳原子數為6~10 的芳氧基、碳原子數為1~10的鹵代烷基、碳原子數為6~10的鹵代芳基、碳原子數為1~10 的鹵代烷氧基、以及碳原子數為6~10的鹵代芳氧基中的一種，其中，鹵原子為？、(：13^且 R81、R82、R83、R84、R85、R86、R87、R88、以及R89均相同，R91、R92、R93、R94、R95、R96、R97、R98、以及R99均相 同。6. 根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述硅氧磷酯化合物為選自下述化合物 中的至少一種：7. 根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述含氮雜環-三氟化硼配位化合物的 含量為電解液的總重量的〇. 05 %~10 %，和/或， 所述硅氧磷酯化合物的含量為電解液的總重量的〇. 1 %~1 〇 %。8. 根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述有機溶劑為選自碳酸乙烯酯、碳酸 丙烯酯、碳酸丁烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、 碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、1，4_ 丁內酯、丙酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、以及丁酸 乙酯中的至少一種。9. 根據權利要求1所述的電解液，其特征在于， 所述鋰鹽為選自六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、高氯酸鋰、六氟砷酸鋰、四氟草酸磷酸鋰、 LiN(S02RF)2、LiN(S02F)(S0 2RF)、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰、雙（氟磺酰）亞胺鋰、雙草酸硼酸 鋰、二氟草酸硼酸鋰中的至少一種，其中，R F = -CnF2n+1，nSl~10的整數，特別優選為LiPF6 和/或 LiN(S02RF)2;和/或 所述鋰鹽在電解液中的濃度為〇.5mol Γ1~2mol L'10. -種鋰離子電池，其特征在于，包括含有正極活性材料的正極片、含有負極活性材 料的負極片、隔離膜和權利要求1~9中任一項所述的電解液。
【專利摘要】本申請涉及一種電解液以及包括該電解液的鋰離子電池，其中電解液包括有機溶劑、鋰鹽和添加劑，所述添加劑包括含氮雜環-三氟化硼配位化合物和硅氧磷酯化合物，所述含氮雜環為選自含吡啶基的雜環、含噠嗪基的雜環、含嘧啶基的雜環、含吡嗪基的雜環、含吡咯基的雜環、含吡唑基的雜環和含咪唑基的雜環中的至少一種。本申請提供的電解液，由于同時包括所述含氮雜環-三氟化硼配位化合物和硅氧磷酯化合物，因此能夠提高鋰離子電池在常溫和高溫下的循環性能。
【IPC分類】H01M10/0567, H01M10/0525
【公開號】CN105680096
【申請號】CN201610017727
【發明人】王耀輝, 史松君, 謝嵐
【申請人】東莞新能源科技有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月11日