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CN109950620B - 一种锂离子电池用非水电解液及锂离子电池 - Google Patents

一种锂离子电池用非水电解液及锂离子电池 Download PDF

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CN109950620B CN201711387142.8A CN201711387142A CN109950620B CN 109950620 B CN109950620 B CN 109950620B CN 201711387142 A CN201711387142 A CN 201711387142A CN 109950620 B CN109950620 B CN 109950620B
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Abstract

为克服现有锂离子电池中存在钝化膜阻抗大和高、低温性能差的问题，本发明提供了本发明提供了一种非水电解液，包括有机溶剂、锂盐和磷酸酯类化合物，所述磷酸酯类化合物包括选自结构式(Ⅰ)所示化合物：结构式(Ⅰ)
Figure DDA0001516838240000011
其中，R1、R2、R3各自独立地选自1～5个碳原子的烷基、1～5个碳原子的氟代烷基、芳香基、氟取代芳香基、2～5个碳原子的不饱和烃基、‑Si(CmH2m+1)3，m为1～3的自然数，R1、R2、R3中至少一个为不饱和烃基，且R1、R2、R3中至少一个为‑Si(CmH2m+1)3基团。同时，本发明还公开了包括上述非水电解液的锂离子电池。本发明提供非水电解液有利于提升锂离子电池的高温循环性能和低温存储性能。

Description

一种锂离子电池用非水电解液及锂离子电池
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种非水电解液及锂离子电池。
背景技术
锂离子电池因其工作电压高、安全性高、长寿命、无记忆效应等特点，广泛应用于便携式电子产品领域。随着新能源汽车的发展，锂离子电池在新能源汽车用动力电源系统具有巨大的应用前景。
在非水电解液锂离子电池中，非水电解液是影响电池高低温性能的关键因素，特别地，非水电解液中的添加剂对电池高低温性能的发挥尤其重要。在锂离子电池初始充电过程中，电池正极材料中的锂离子脱嵌出来，通过电解液嵌入碳负极中。由于其高反应性，电解液在碳负极表面反应产生Li2CO3、LiO、LiOH等化合物，从而在负极表面形成钝化膜，该钝化膜称为固体电解液界面膜(SEI)。在初始充电过程中形成的SEI膜，不仅阻止电解液进一步在碳负极表面分解，而且起到锂离子隧道作用，只允许锂离子通过。因此，SEI膜决定了锂离子电池性能的好坏。
为了提高锂离子电池的各项性能，许多科研者通过往电解液中添加不同的负极成膜添加剂(如碳酸亚乙烯酯，氟代碳酸乙烯酯，碳酸乙烯亚乙酯)来改善SEI膜的质量，从而改善电池的各项性能。例如，在日本特开2000-123867号公报中提出了通过在电解液中添加碳酸亚乙烯酯来提高电池特性。碳酸亚乙烯酯能够优先于溶剂分子在负极表面发生还原分解反应，能在负极表面形成钝化膜，阻止电解液在电极表面进一步分解，从而提高电池的循环性能。但添加碳酸亚乙烯酯后，电池在高温储存中过程中容易产生气体，导致电池发生鼓胀。此外，碳酸亚乙烯酯形成的钝化膜阻抗较大，尤其在低温条件下，容易发生低温充电析锂，影响电池安全性。美国专利US6919141公开了一种含不饱和磷酸酯化合物的锂离子电池电解液，能够改善电池的高温性能，但含不饱和磷酸酯的电解液明显提高电池的内阻，劣化电池的低温性能。
发明内容
针对现有锂离子电池中存在钝化膜阻抗大和高、低温性能难以兼顾的问题，本发明提供了一种非水电解液及锂离子电池，以提升锂离子电池的高温循环性能且兼顾低温性能。
为解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种非水电解液，包括有机溶剂、锂盐和磷酸酯类化合物，所述磷酸酯类化合物包括选自结构式(Ⅰ)所示化合物：
结构式(Ⅰ)
Figure GDA0002971051290000021
其中，R1、R2、R3各自独立地选自1～5个碳原子的烷基、1～5个碳原子的氟代烷基、芳香基、氟取代芳香基、2～5个碳原子的不饱和烃基、-Si(CmH2m+1)3，m为1～3的自然数，R1、R2、R3中至少一个为不饱和烃基，且R1、R2、R3中至少一个为-Si(CmH2m+1)3基团。
可选地，所述1-5个碳原子的烷基选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、新丁基、叔丁基；所述2-5个碳原子的不饱和烃基选自乙烯基、丙烯基、烯丙基、丙炔基、炔丙基、甲基乙烯基、甲基烯丙基。
可选地，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述磷酸酯类化合物的重量百分含量为0.1％～2％。
可选地，所述磷酸酯类化合物包括选自下列化合物1～12中的一种或多种：
Figure GDA0002971051290000022
Figure GDA0002971051290000031
更优选地，所述磷酸酯类化合物包括选自下列化合物1、2、3、6和11中的一种或多种：
Figure GDA0002971051290000032
可选地，所述有机溶剂为环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物。
可选地，所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸丁烯酯中的一种或多种。
可选地，所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸甲丙酯中的一种或多种。
可选地，所述锂盐包括LiPF6、LiBF4、LiBOB、LiDFOB、LiN(SO2F)2中的一种或多种。
可选地，所述非水电解液还包括不饱和环状碳酸酯、氟代环状碳酸酯、环状磺酸内酯和环状硫酸酯中的一种或多种。
可选地，所述不饱和环状碳酸酯包括碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯和亚甲基碳酸乙烯酯中的一种或多种，所述氟代环状碳酸酯包括氟代碳酸乙烯酯、三氟甲基碳酸乙烯酯和双氟代碳酸乙烯酯中的一种或多种，所述环状磺酸内酯包括1,3-丙烷磺内酯、1,4-丁烷磺内酯和丙烯基-1,3-磺酸内酯中的一种或多种，所述环状硫酸酯包括硫酸乙烯酯和4-甲基硫酸乙烯酯中的一种或多种。
可选地，以所述非水电解液的总质量为100％计，不饱和环状碳酸酯含量为0.1-5％，氟代环状碳酸酯含量为0.1-30％，所述环状磺酸内酯的质量百分含量为0.1-5％，环状硫酸酯含量为0.1-5％。
根据本发明提供的非水电解液，加入了具有结构式(Ⅰ)中所示通式的磷酸酯类化合物，在首次充电过程中，所述磷酸类化合物能够对电极表面形成SEI膜的过程产生作用，形成能够有效抑制溶剂分子进一步分解的SEI膜。此外，结构式(Ⅰ)中同时具有-Si(CmH2m+1)3基团、不饱和键以及磷酸酯基团，上述三种官能团可能与LiF发生复杂的协同反应，降低电极表面钝化膜中高阻抗成分LiF的含量，有利于锂离子通过，从而能够明显改善电池的高温储存并兼顾其低温性能。
另一方面，本发明还提供了一种锂离子电池，包括正极、负极以及如上所述的非水电解液。
可选地，所述正极包括正极活性材料，所述正极活性材料选自LiNixCoyMnzL(1-x-y-z)O2、LiCox’L(1-x’)O2、LiNix”L’y’Mn(2-x”-y’)O4、Liz’MPO4中的至少一种，其中，L为Al、Sr、Mg、Ti、Ca、Zr、Zn、Si或Fe中的至少一种，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，0＜x+y+z≤1，0<x’≤1，0.3≤x”≤0.6，0.01≤y’≤0.2，L’为Co、Al、Sr、Mg、Ti、Ca、Zr、Zn、Si、Fe中的至少一种；0.5≤z’≤1，M为Fe、Mn、Co中的至少一种。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明公开了一种非水电解液，包括有机溶剂、锂盐和磷酸酯类化合物，所述磷酸酯类化合物包括选自结构式(Ⅰ)所示化合物：
结构式(Ⅰ)
Figure GDA0002971051290000051
其中，R1、R2、R3各自独立地选自1～5个碳原子的烷基、1～5个碳原子的氟代烷基、芳香基、氟取代芳香基、2～5个碳原子的不饱和烃基、-Si(CmH2m+1)3，m为1～3的自然数，R1、R2、R3中至少一个为不饱和烃基，且R1、R2、R3中至少一个为-Si(CmH2m+1)3基团。
所述1～5个碳原子的烷基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、新丁基、叔丁基以及各类戊基。
所述1～5个碳原子的氟代烷基指用氟元素取代所述烷基中的一个或以上的氢。
所述2～5个碳原子的不饱和烃基包括乙烯基、丙烯基、烯丙基、丙炔基、炔丙基、甲基乙烯基和甲基烯丙基。
所述非水电解液中
加入了具有结构式(Ⅰ)中所示通式的磷酸酯类化合物，在首次充电过程中，所述磷酸类化合物能够对电极表面形成SEI膜的过程产生作用，形成能够有效抑制溶剂分子进一步分解的SEI膜。此外，结构式(Ⅰ)中同时具有-Si(CmH2m+1)3基团、不饱和键以及磷酸酯基团，上述三种官能团可能与LiF发生复杂的协同反应，降低电极表面钝化膜中高阻抗成分LiF的含量，有利于锂离子通过，从而能够明显改善电池的高温储存并兼顾其低温性能。
在本发明的一些实施例中，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述磷酸酯类化合物的重量百分含量为0.1％～2％。
发明人通过大量实验发现，当所述磷酸酯类化合物在非水电解液中的重量百分比处于0.1％～2％之间时具有较好的促进SEI膜形成的作用，当所述磷酸酯类化合物在非水电解液中的重量百分比小于0.1％或大于2％时，其对电极上SEI膜的提升作用均会有所下降。
在本发明的一些实施例中，所述磷酸酯类化合物包括选自表1中化合物1～12中的一种或多种，但不限于此：
表1
Figure GDA0002971051290000061
更优选地，所述磷酸酯类化合物包括选自下列化合物1、2、3、6和11中的一种或多种：
Figure GDA0002971051290000062
Figure GDA0002971051290000071
作为非水电解液锂离子电池的有机溶剂，可以采用如：环状碳酸酯、链状碳酸酯、链状醚、链状羧酸酯等。
在本发明的一些实施例中，为提高充放电特性、电池寿命等电池性能整体，所述有机溶剂为环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物。
所述环状碳酸酯和所述链状碳酸酯对锂盐具有较高的溶解性，且所述环状碳酸酯和链状碳酸酯也参与到电极的SEI膜成膜过程。
所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸丁烯酯中的一种或多种。
所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸甲丙酯中的一种或多种。
在本发明的一些实施例中，所述锂盐包括LiPF6、LiBF4、LiBOB、LiDFOB、LiN(SO2F)2中的一种或多种。
在本发明的一些实施例中，所述非水电解液还包括不饱和环状碳酸酯、氟代环状碳酸酯、环状磺酸内酯和环状硫酸酯中的一种或多种。
所述不饱和环状碳酸酯、氟代环状碳酸酯、环状磺酸内酯和环状硫酸酯能够优先于溶剂分子在负极上发生还原反应，形成钝化膜，阻止电解液在电极表面的分解。
其中，所述不饱和环状碳酸酯包括碳酸亚乙烯酯(CAS：872-36-6，缩写为VC)、碳酸乙烯亚乙酯(CAS：4427-96-7，缩写为VEC)和亚甲基碳酸乙烯酯(CAS：124222-05-5)中的一种或多种。优选的，以所述非水电解液的总质量为100％计，不饱和环状碳酸酯含量为0.1-5％。
所述氟代环状碳酸酯包括氟代碳酸乙烯酯(CAS：114435-02-8，缩写为FEC)、三氟甲基碳酸乙烯酯(CAS：167951-80-6)和双氟代碳酸乙烯酯(CAS：311810-76-1)中的一种或多种。优选的，以所述非水电解液的总质量为100％计，氟代环状碳酸酯含量为0.1-30％。
所述环状磺酸内酯包括1,3-丙烷磺内酯(CAS：1120-71-4，缩写为PS)、1,4-丁烷磺内酯(CAS：1633-83-6)和丙烯基-1,3-磺酸内酯(CAS：21806-61-1)中的一种或多种。优选的，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述环状磺酸内酯的质量百分含量为0.1-5％
所述环状硫酸酯包括硫酸乙烯酯(CAS：1072-53-3，缩写为DTD)和4-甲基硫酸乙烯酯(CAS：5689-83-8)中的一种或多种。优选的，以所述非水电解液的总质量为100％计，环状硫酸酯含量为0.1-5％。
本发明的另一实施例提供了一种锂离子电池，包括正极、负极以及如上所述的非水电解液。
所述正极包括正极活性材料，所述正极活性材料选自LiNixCoyMnzL(1-x-y-z)O2、LiCox’L(1-x’)O2、LiNix”L’y’Mn(2-x”-y’)O4、Liz’MPO4中的至少一种，其中，L为Al、Sr、Mg、Ti、Ca、Zr、Zn、Si或Fe中的至少一种，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，0＜x+y+z≤1，0<x’≤1，0.3≤x”≤0.6，0.01≤y’≤0.2，L’为Co、Al、Sr、Mg、Ti、Ca、Zr、Zn、Si、Fe中的至少一种；0.5≤z’≤1，M为Fe、Mn、Co中的至少一种。
具体的，所述正极活性材料与导电剂、粘结剂混合后涂布于正极集流体上，以形成所述正极。
所述负极包括负极活性材料，所述负极活性材料可由碳材料、金属合金、含锂氧化物及含硅材料制得。
具体的，所述负极活性材料与导电剂、粘结剂混合后涂布于负极集流体上，形成所述负极。
以下通过实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
本实施例用于说明本发明公开的一种非水电解液、锂离子电池及其制备方法。
实施例1
1)电解液的制备
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸甲乙酯(EMC)按质量比为EC:DEC:EMC＝1:1:1进行混合，然后加入六氟磷酸锂(LiPF6)至摩尔浓度为1mol/L，再加入按电解液的总质量计0.2％的化合物1(此处化合物1即为表1中的化合物1，以下实施例类同)。
2)正极板的制备
按93:4:3的质量比混合正极活性材料锂镍钴锰氧化物LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2，导电碳黑Super-P和粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)，然后将它们分散在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中，得到正极浆料。将正极浆料均匀涂布在铝箔的两面上，经过烘干、压延和真空干燥，并用超声波焊机焊上铝制引出线后得到正极板，正极板的厚度在120-150μm。
3)负极板的制备
按94:1:2.5:2.5的质量比混合负极活性材料人造石墨，导电碳黑Super-P，粘结剂丁苯橡胶(SBR)和羧甲基纤维素(CMC)，然后将它们分散在去离子水中，得到负极浆料。将浆料涂布在铜箔的两面上，经过烘干、压延和真空干燥，并用超声波焊机焊上镍制引出线后得到负极板，负极板的厚度在120-150μm。
4)电芯的制备
在正极板和负极板之间放置单层厚度为20μm的三层隔膜，然后将正极板、负极板和隔膜组成的三明治结构进行卷绕，再将卷绕体压扁后放入铝箔包装袋，在85℃下真空烘烤24h，得到待注液的电芯。
5)电芯的注液和化成
在露点控制在-40℃以下的手套箱中，将步骤1)制备的电解液注入电芯中，经真空封装，静置24h。
然后按以下步骤进行首次充电的常规化成：0.05C恒流充电180min,0.2C恒流充电至3.95V，二次真空封口，然后进一步以0.2C的电流恒流充电至4.4V，常温搁置24hr后，以0.2C的电流恒流放电至3.0V。
实施例2-15，对比例1-8
实施例2-15，对比例1-8重复实施例1的步骤，不同的是，实施例2-15及对比例1-8中各组分及其含量如表2和表3所示。
其中，实施例2与实施例1的不同之处在于：所述电解液中采用按电解液的总质量计0.5％的化合物2替换按电解液的总质量计0.2％的化合物1。
实施例3与实施例1的不同之处在于：所述电解液中采用按电解液的总质量计1％的化合物3替换按电解液的总质量计0.2％的化合物1。
实施例4与实施例1的不同之处在于：所述电解液中采用按电解液的总质量计1.5％的化合物6替换按电解液的总质量计0.2％的化合物1。
实施例5与实施例1的不同之处在于：所述电解液中采用按电解液的总质量计2％的化合物11替换按电解液的总质量计0.2％的化合物1。
实施例6与实施例1的不同之处在于：所述电解液中化合物1的质量百分比为1％，同时，所述电解液中加入有质量百分比为1％的碳酸亚乙烯酯(VC)。
实施例7与实施例1的不同之处在于：所述电解液中化合物1的质量百分比为1％，同时，所述电解液中加入有质量百分比为1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)。
实施例8与实施例1的不同之处在于：所述电解液中化合物1的质量百分比为1％，同时，所述电解液中加入有质量百分比为1％的亚硫酸丙烯酯(PS)。
实施例9与实施例1的不同之处在于：所述电解液中化合物1的质量百分比为1％，同时，所述电解液中加入有质量百分比为1％的硫酸亚乙酯(DTD)。
实施例10与实施例1的不同之处在于：所述电解液中化合物1的质量百分比为1％，采用1mol/L的LiN(SO2F)2替换按1mol/L的LiPF6。
实施例11与实施例1的不同之处在于：正极活性材料采用LiNi0.8Co0.15Al0.05O2。
实施例12与实施例1的不同之处在于：正极活性材料采用LiNi0.8Co0.15Al0.05O2，所述电解液中采用按电解液的总质量计0.5％的化合物2替换按电解液的总质量计0.2％的化合物1。
实施例13与实施例1的不同之处在于：正极活性材料采用LiNi0.8Co0.15Al0.05O2，所述电解液中采用按电解液的总质量计1％的化合物3替换按电解液的总质量计0.2％的化合物1。
实施例14与实施例1的不同之处在于：正极活性材料采用LiNi0.8Co0.15Al0.05O2，所述电解液中采用按电解液的总质量计1.5％的化合物6替换按电解液的总质量计0.2％的化合物1。
实施例15与实施例1的不同之处在于：正极活性材料采用LiNi0.8Co0.15Al0.05O2，所述电解液中采用按电解液的总质量计2％的化合物11替换按电解液的总质量计0.2％的化合物1。
对比例1与实施例1的不同之处在于：所述电解液中不加入化合物1。
对比例2与实施例1的不同之处在于：所述电解液中不加入化合物1，同时，所述电解液中加入有质量百分比为0.5％的磷酸三炔丙酯。
对比例3与实施例1的不同之处在于：所述电解液中不加入化合物1，同时，所述电解液中加入有质量百分比为1％的碳酸亚乙烯酯(VC)。
对比例4与实施例1的不同之处在于：所述电解液中不加入化合物1，同时，所述电解液中加入有质量百分比为1％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)。
对比例5与实施例1的不同之处在于：所述电解液中不加入化合物1，同时，所述电解液中加入有质量百分比为1％的1,3-丙烷磺内酯(PS)。
对比例6与实施例1的不同之处在于：所述电解液中不加入化合物1，同时，所述电解液中加入有质量百分比为1％的硫酸乙烯酯(DTD)。
对比例7与实施例1的不同之处在于：所述电解液中不加入化合物1，同时，
所述电解液中加入有质量百分比为1％的双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)。
对比例8与实施例1的不同之处在于：正极活性材料采用LiNi0.8Co0.15Al0.05O2，充电截止电压为4.2V，所述电解液中不加入化合物1。
性能测试
对上述实施例1-15、对比例1-8制备得到的锂离子电池进行相关的性能测试。测试的性能包括高温循环性能测试和高温储存性能测试，各项的具体测试方法如下：
一、高温循环性能测试
将实施例1～15及对比例1～8制备的锂离子电池置于恒温45℃的烘箱中，以1C的电流恒流充电至4.4V(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/人造石墨电池)或4.2V(LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/人造石墨电池)，再恒压充电至电流下降至0.02C，然后以1C的电流恒流放电至3.0V，如此循环，记录第一次的放电容量和最后一次的放电容量。
按下式计算高温循环的容量保持率：
容量保持率＝最后一次的放电容量/第一次的放电容量×100％。
二、高温储存性能测试
将化成后的锂离子电池在常温下用1C恒流恒压充至4.4V(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/人造石墨电池)或4.2V(LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/人造石墨电池)，测量电池初始放电容量及初始电池厚度，然后在60℃环境中储存30天后，以1C放电至3V，测量电池的保持容量和恢复容量及储存后电池厚度。计算公式如下：
电池容量保持率(％)＝保持容量/初始容量×100％；
电池容量恢复率(％)＝恢复容量/初始容量×100％；
厚度膨胀率(％)＝(储存后电池厚度-初始电池厚度)/初始电池厚度×100％。
三、低温性能测试
在25℃下，将化成后的锂离子电池用1C恒流恒压充至4.4V(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/人造石墨电池)或4.2V(LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/人造石墨电池)，然后用1C恒流放电至3.0V，记录放电容量。然后1C恒流恒压充至4.4V(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/人造石墨电池)或4.2V(LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/人造石墨电池)，置于-20℃的环境中搁置12h后，0.2C恒流放电至3.0V，记录放电容量。
-20℃的低温放电效率值＝0.2C放电容量(-20℃)/1C放电容量(25℃)×100％。
得到的测试结果填入表2和表3。
表2实施例1～10及对比例1～7中相应锂离子电池的性能
Figure GDA0002971051290000121
Figure GDA0002971051290000131
表3实施例11～15及对比例8中相应锂离子电池的性能
Figure GDA0002971051290000132
Figure GDA0002971051290000141
对比实施例1～15和对比例1～8的测试结果可看出，在非水电解液中添加本发明中结构式(Ⅰ)所示磷酸酯类化合物，能够有效提升锂离子电池的高温循环性能、高温存储性能并兼顾低温性能。
对比实施例6～9和对比例3～6的测试结果可知，结构式(Ⅰ)所示磷酸酯类化合物与碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1,3-丙烷磺内酯(PS)、硫酸乙烯酯(DTD)等成膜添加剂具有协同作用，能够进一步提高锂离子电池的性能，尤其是其高温循环性能和高温存储性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂离子电池用非水电解液，其特征在于，包括有机溶剂、锂盐和磷酸酯类化合物，所述磷酸酯类化合物包括选自结构式(Ⅰ)所示化合物：
结构式(Ⅰ)
Figure FDA0002971051280000011
其中，R1、R2、R3各自独立地选自1～5个碳原子的烷基、1～5个碳原子的氟代烷基、芳香基、氟取代芳香基、2～5个碳原子的不饱和烃基、-Si(CmH2m+1)3，m为1～3的自然数，R1、R2、R3中至少一个为不饱和烃基，且R1、R2、R3中至少一个为-Si(CmH2m+1)3基团。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池用非水电解液，其特征在于，所述1-5个碳原子的烷基选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、新丁基、叔丁基；所述2-5个碳原子的不饱和烃基选自乙烯基、丙烯基、烯丙基、丙炔基、炔丙基、甲基乙烯基、甲基烯丙基。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池用非水电解液，其特征在于，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述磷酸酯类化合物的重量百分含量为0.1％～2％。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池用非水电解液，其特征在于，所述磷酸酯类化合物包括选自下列化合物中的一种或多种：
Figure FDA0002971051280000012
Figure FDA0002971051280000021
5.根据权利要求1所述的锂离子电池用非水电解液，其特征在于，所述非水电解液还包括不饱和环状碳酸酯、氟代环状碳酸酯、环状磺酸内酯、环状硫酸酯中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的锂离子电池用非水电解液，其特征在于，所述不饱和环状碳酸酯包括碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、亚甲基碳酸乙烯酯中的一种或多种；所述氟代环状碳酸酯包括氟代碳酸乙烯酯、三氟甲基碳酸乙烯酯、双氟代碳酸乙烯酯中的一种或多种；所述环状磺酸内酯包括1,3-丙烷磺内酯、1,4-丁烷磺内酯、丙烯基-1,3-磺酸内酯中的一种或多种；所述环状硫酸酯包括硫酸乙烯酯、4-甲基硫酸乙烯酯中的一种或多种。
7.根据权利要求5或6所述的锂离子电池用非水电解液，其特征在于，以所述非水电解液的总质量为100％计，不饱和环状碳酸酯含量为0.1-5％，氟代环状碳酸酯含量为0.1-30％，所述环状磺酸内酯的质量百分含量为0.1-5％，环状硫酸酯含量为0.1-5％。
8.根据权利要求1所述的锂离子电池用非水电解液，其特征在于，所述有机溶剂为环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物；锂盐选自LiPF6、LiBF4、LiBOB、LiDFOB、LiN(SO2F)2中的一种或两种以上。
9.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极、负极以及如权利要求1～8中任意一项所述的非水电解液。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极包括正极活性材料，所述正极活性材料选自LiNixCoyMnzL(1-x-y-z)O2、LiCox’L(1-x’)O2、LiNix”L’y’Mn(2-x”-y’)O4、Liz’MPO4中的至少一种，其中，L为Al、Sr、Mg、Ti、Ca、Zr、Zn、Si或Fe中的至少一种，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，0＜x+y+z≤1，0<x’≤1，0.3≤x”≤0.6，0.01≤y’≤0.2，L’为Co、Al、Sr、Mg、Ti、Ca、Zr、Zn、Si、Fe中的至少一种；0.5≤z’≤1，M为Fe、Mn、Co中的至少一种。
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