阅读说明：本技术 一种锂电池电解液及其制备方法和应用 (Lithium battery electrolyte and preparation method and application thereof ) 是由 袁峰 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明提出了一种锂电池电解液,其特征在于,包括锂盐、乙二醇二丁醚、含氟有机溶剂、耐高低温添加剂、咪唑基离子液体。本发明制得锂电池电解液能形成较为稳定的钝化膜,该层钝化膜随存储时间延长的增长得到抑制,从而显著提高锂电池的存储性能和存储寿命。同时,该电解液具有较低的凝固点和高温不燃烧性,并且同时赋予电解液很强的耐燃能力,同时还能增强电池的快充性能,能够广泛应用于快充性锂电池中。(The invention provides a lithium battery electrolyte which is characterized by comprising lithium salt, ethylene glycol dibutyl ether, a fluorine-containing organic solvent, a high and low temperature resistant additive and an imidazolyl ionic liquid. The electrolyte of the lithium battery prepared by the invention can form a relatively stable passive film, and the passive film of the layer is inhibited from increasing along with the prolonging of the storage time, so that the storage performance and the storage life of the lithium battery are obviously improved. Meanwhile, the electrolyte has lower freezing point and high-temperature incombustibility, and simultaneously gives the electrolyte strong flame resistance, and simultaneously can enhance the quick charge performance of the battery, and can be widely applied to quick charge lithium batteries.)

一种锂电池电解液及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及电化学技术领域，具体涉及一种锂电池电解液及其制备方法和应用。

背景技术

锂离子电池见证了现代蓬勃发展的电子技术，成为现代无处不在的便携式电子设备必不可少的部分。锂电化学电池，更普遍地称为电池(组)，广泛用于各种军用和民用产品。这些产品中许多是使用高能和高功率电池。部分由于便携电子设备的小型化，期望开发具有增加的功率容量和使用寿命的更小的锂电池

在锂电池中，金属锂和电解质接触后，会在锂金属表面形成一层钝化层(SEI膜)，这层钝化膜阻碍了金属锂和电解液的进一步反应，使得锂电池具备低自放电率和长储存寿命。但在一些情况下，如常温长期存储、高温存储后，这层钝化膜往往会出现过度生长的现象，造成电池严重钝化和高自放电率，引起电池失效。为了提高锂电池的存储性能，常用方法如在电解液中添加一定量的二氧化硫SO₂、或加入过渡金属大环化合物、有机高分子添加剂、阳极涂层处理等等。

另外，一般而言，大多数锂离子电池组成包括聚烯烃类隔膜、液体有机电解液(包括：碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸二甲酯)、锂盐和正负极。其中隔膜和电解液的低热稳定性和易燃性通常被认为是导致锂离子电池燃烧和***的主要原因。

因此，需要开发一种安全稳定、提高锂电池存储性能的电解液以满足现代人民需求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种锂电池电解液及其制备方法和应用，能形成较为稳定的钝化膜，该层钝化膜随存储时间延长的增长得到抑制，从而显著提高锂电池的存储性能和存储寿命。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种锂电池电解液，包括锂盐、乙二醇二丁醚、含氟有机溶剂、耐高低温添加剂、咪唑基离子液体。

进一步地，由以下原料按重量份制备而成：锂盐5-12份、乙二醇二丁醚1-3份、含氟有机溶剂30-50份、耐高低温添加剂2-5份、咪唑基离子液体10-15份。

作为本发明的进一步改进，所述锂盐为LiBF₄和双(草酸)硼酸锂，质量比为1：(1-2)。

作为本发明的进一步改进，所述含氟有机溶剂选自甲基-九氟丁基醚、七氟醚、缩水甘油醚十六氟壬基醚、八氟戊基烯丙基醚中的一种或几种混合。

作为本发明的进一步改进，所述耐高低温添加剂为二氢吡啶、月桂氮酮和氟代碳酸乙烯酯，质量比为1：(0.5-2)：(3-7)。

作为本发明的进一步改进，所述咪唑基离子液体中阳离子具有如下式Ⅰ结构：

作为本发明的进一步改进，所述咪唑基离子液体中阴离子为BF₄ ^-或PF₆ ^-。

所述离子液体的制备方法参照文献：刘红霞，徐群.烷基咪唑类离子液体的合成及应用[J]，中国医药工业杂志，2006,37(9)：644-648。

具体如下：

N-甲基咪唑与溴代正丁烷在正庚烷中于80℃反应18h得[bmim]Br。后者在甲醇中与氟硼酸铵等摩尔反应，得产物[bmim]BF₄。

本发明进一步保护一种上述锂电池电解液的制备方法，包括以下步骤：

S1.分别在无水环境下正负极用高纯铝片，接通稳压电源电解10-15h，除去咪唑基离子液体和含氟有机溶剂中的水分；

S2.将锂盐溶于步骤S1所述咪唑基离子液体中混合均匀，得到溶液A；

S3.将乙二醇二丁醚和耐高低温添加剂加入步骤S1所述含氟有机溶剂中，混合均匀，得到溶液B；

S4.在温度为30-40℃条件下，混合溶液A和溶液B，均质，得到锂电池电解液。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中所述电压为3-6V。

作为本发明的进一步改进，步骤S4中所述均质条件为10000-12000r/min均质1-2min。

本发明进一步保护一种上述的锂电池电解液在制备快充型锂离子电池中的应用。

本发明具有如下有益效果：本发明采用的双(草酸)硼酸锂具有低成本、高热稳定性、高安全性和稳定的电化学属性，添加LiBF₄能提高离子导电性，并且改进电解液与正负极界面的稳定性，两者组合具有良好的导电性、耐高低温性能，且成本低，安全稳定，具有协同增效的作用；

耐高低温添加剂的添加，有利于增强电解液与碳负极的兼容性，并且同时增强电解液和负极的界面稳定性，使本发明电解液在-40℃的低温下，均可以进行大电流放电；经过发明人长期研究所得，对锂离子电解液在低温及高温条件下和负极的界面稳定性；保证电解液具有比较低的凝固点和高温不燃烧性，并且同时赋予电解液很强的耐燃能力，同时还能增强电池的快充性能；

咪唑基离子液体对锂盐溶解性高，具有不燃烧、不***、不易氧化、热稳定性好等特点，加入电解液中还具有较宽的液体范围、较强的溶解能力、较低的蒸汽压、较合适的黏度、较高的导电性和较宽的电化学窗口等等，这些优点使其存在广阔的应用前景。咪唑基离子液体在锂电池中的应用，可以改变钝化膜组成和结构，形成较为稳定的钝化膜，该层钝化膜随着存储时间延长的增长得到抑制，同时还能显著提高锂电池的高温放电性能；

本发明制得锂电池电解液能形成较为稳定的钝化膜，该层钝化膜随存储时间延长的增长得到抑制，从而显著提高锂电池的存储性能和存储寿命。同时，该电解液具有较低的凝固点和高温不燃烧性，并且同时赋予电解液很强的耐燃能力，同时还能增强电池的快充性能，能够广泛应用于快充性锂电池中。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中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做出创造性劳动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。

LiBF₄，CAS号：14283-07-9。

双(草酸)硼酸锂，CAS号：409071-16-5。

二氢吡啶，CAS号：1149-23-1。

月桂氮酮，CAS号：59227-89-3。

氟代碳酸乙烯酯，CAS号：114435-02-8。

乙二醇二丁醚，CAS号：112-48-1。

甲基-九氟丁基醚，CAS号：163702-07-6。以上化学品均购于国药集团。

咪唑基离子液体均购于广州雷诺生物科技有限公司。所述离子液体的制备方法参照文献：刘红霞，徐群.烷基咪唑类离子液体的合成及应用[J]，中国医药工业杂志，2006,37(9)：644-648。

的制备方法具体如下：

N-甲基咪唑与溴代正丁烷在正庚烷中于80℃反应18h得[bmim]Br。后者在甲醇中与氟硼酸铵等摩尔反应，得产物[bmim]BF₄。

的制备方法具体如下：

N-甲基咪唑与溴代正丁烷在正庚烷中于80℃反应18h得[bmim]Br。后者在甲醇中与六氟磷酸钾等摩尔反应，得产物[bmim]PF₆。

实施例1

原料组成(重量份)：锂盐5份、乙二醇二丁醚1份、甲基-九氟丁基醚30份、耐高低温添加剂2份、咪唑基离子液体10份。

锂盐为LiBF₄和双(草酸)硼酸锂，质量比为1：1。

耐高低温添加剂为二氢吡啶、月桂氮酮和氟代碳酸乙烯酯，质量比为1：0.5：3。

咪唑基离子液体结构式为：

锂电池电解液的制备方法包括以下步骤：

S1.分别在无水环境下正负极用高纯铝片，接通稳压电源电解10h，电压为3V，除去咪唑基离子液体和甲基-九氟丁基醚中的水分；

S2.将锂盐溶于步骤S1所述咪唑基离子液体中混合均匀，得到溶液A；

S3.将乙二醇二丁醚和耐高低温添加剂加入甲基-九氟丁基醚中，混合均匀，得到溶液B；

S4.在温度为30℃条件下，混合溶液A和溶液B，均质，均质条件为10000r/min均质1min，得到锂电池电解液。

实施例2

原料组成(重量份)：锂盐12份、乙二醇二丁醚3份、八氟戊基烯丙基醚50份、耐高低温添加剂5份、咪唑基离子液体15份。

锂盐为LiBF₄和双(草酸)硼酸锂，质量比为1：2。

耐高低温添加剂为二氢吡啶、月桂氮酮和氟代碳酸乙烯酯，质量比为1：2：7。

咪唑基离子液体结构式为：

锂电池电解液的制备方法包括以下步骤：

S1.分别在无水环境下正负极用高纯铝片，接通稳压电源电解15h，电压为6V，除去咪唑基离子液体和八氟戊基烯丙基醚中的水分；

S2.将锂盐溶于步骤S1所述咪唑基离子液体中混合均匀，得到溶液A；

S3.将乙二醇二丁醚和耐高低温添加剂加入八氟戊基烯丙基醚中，混合均匀，得到溶液B；

S4.在温度为40℃条件下，混合溶液A和溶液B，均质，均质条件为12000r/min均质1min，得到锂电池电解液。

实施例3

原料组成(重量份)：锂盐6份、乙二醇二丁醚2份、七氟醚35份、耐高低温添加剂3份、咪唑基离子液体11份。

锂盐为LiBF₄和双(草酸)硼酸锂，质量比为1：1.2。

耐高低温添加剂为二氢吡啶、月桂氮酮和氟代碳酸乙烯酯，质量比为1：0.7：4。

咪唑基离子液体结构式为：

锂电池电解液的制备方法包括以下步骤：

S1.分别在无水环境下正负极用高纯铝片，接通稳压电源电解11h，电压为4V，除去咪唑基离子液体和七氟醚中的水分；

S2.将锂盐溶于步骤S1所述咪唑基离子液体中混合均匀，得到溶液A；

S3.将乙二醇二丁醚和耐高低温添加剂加入七氟醚中，混合均匀，得到溶液B；

S4.在温度为32℃条件下，混合溶液A和溶液B，均质，均质条件为10500r/min均质1min，得到锂电池电解液。

实施例4

原料组成(重量份)：锂盐10份、乙二醇二丁醚2.5份、缩水甘油醚十六氟壬基醚45份、耐高低温添加剂4份、咪唑基离子液体14份。

锂盐为LiBF₄和双(草酸)硼酸锂，质量比为1：2。

耐高低温添加剂为二氢吡啶、月桂氮酮和氟代碳酸乙烯酯，质量比为1：1.7：6。

咪唑基离子液体结构式为：

锂电池电解液的制备方法包括以下步骤：

S1.分别在无水环境下正负极用高纯铝片，接通稳压电源电解14h，电压为5V，除去咪唑基离子液体和缩水甘油醚十六氟壬基醚中的水分；

S2.将锂盐溶于步骤S1所述咪唑基离子液体中混合均匀，得到溶液A；

S3.将乙二醇二丁醚和耐高低温添加剂加入缩水甘油醚十六氟壬基醚中，混合均匀，得到溶液B；

S4.在温度为38℃条件下，混合溶液A和溶液B，均质，均质条件为11500r/min均质2min，得到锂电池电解液。

实施例5

原料组成(重量份)：锂盐7份、乙二醇二丁醚2份、甲基-九氟丁基醚40份、耐高低温添加剂4份、咪唑基离子液体12份。

锂盐为LiBF₄和双(草酸)硼酸锂，质量比为1：1.5。

耐高低温添加剂为二氢吡啶、月桂氮酮和氟代碳酸乙烯酯，质量比为1：1.2：5。

咪唑基离子液体结构式为：

锂电池电解液的制备方法包括以下步骤：

S1.分别在无水环境下正负极用高纯铝片，接通稳压电源电解12h，电压为5V，除去咪唑基离子液体和甲基-九氟丁基醚中的水分；

S2.将锂盐溶于步骤S1所述咪唑基离子液体中混合均匀，得到溶液A；

S3.将乙二醇二丁醚和耐高低温添加剂加入步骤S1所述甲基-九氟丁基醚中，混合均匀，得到溶液B；

S4.在温度为35℃条件下，混合溶液A和溶液B，均质，均质条件为11000r/min均质2min，得到锂电池电解液。

对比例1

与实施例5相比，锂盐为LiBF₄，其他条件均不改变。

原料组成(重量份)：锂盐7份、乙二醇二丁醚2份、甲基-九氟丁基醚40份、耐高低温添加剂4份、咪唑基离子液体12份。

锂盐为LiBF₄。

耐高低温添加剂为二氢吡啶、月桂氮酮和氟代碳酸乙烯酯，质量比为1：1.2：5。

咪唑基离子液体结构式为：

锂电池电解液的制备方法包括以下步骤：

S1.分别在无水环境下正负极用高纯铝片，接通稳压电源电解12h，电压为5V，除去咪唑基离子液体和甲基-九氟丁基醚中的水分；

S2.将锂盐溶于步骤S1所述咪唑基离子液体中混合均匀，得到溶液A；

S3.将乙二醇二丁醚和耐高低温添加剂加入步骤S1所述甲基-九氟丁基醚中，混合均匀，得到溶液B；

S4.在温度为35℃条件下，混合溶液A和溶液B，均质，均质条件为11000r/min均质2min，得到锂电池电解液。

对比例2

与实施例5相比，锂盐为双(草酸)硼酸锂，其他条件均不改变。

原料组成(重量份)：锂盐7份、乙二醇二丁醚2份、甲基-九氟丁基醚40份、耐高低温添加剂4份、咪唑基离子液体12份。

锂盐为双(草酸)硼酸锂。

耐高低温添加剂为二氢吡啶、月桂氮酮和氟代碳酸乙烯酯，质量比为1：1.2：5。

咪唑基离子液体结构式为：

锂电池电解液的制备方法包括以下步骤：

S1.分别在无水环境下正负极用高纯铝片，接通稳压电源电解12h，电压为5V，除去咪唑基离子液体和甲基-九氟丁基醚中的水分；

S2.将锂盐溶于步骤S1所述咪唑基离子液体中混合均匀，得到溶液A；

S3.将乙二醇二丁醚和耐高低温添加剂加入步骤S1所述甲基-九氟丁基醚中，混合均匀，得到溶液B；

S4.在温度为35℃条件下，混合溶液A和溶液B，均质，均质条件为11000r/min均质2min，得到锂电池电解液。

对比例3

与实施例5相比，甲基-九氟丁基醚由咪唑基离子液体替代，其他条件均不改变。

原料组成(重量份)：锂盐7份、乙二醇二丁醚2份、耐高低温添加剂4份、咪唑基离子液体52份。

锂盐为LiBF₄和双(草酸)硼酸锂，质量比为1：1.5。

耐高低温添加剂为二氢吡啶、月桂氮酮和氟代碳酸乙烯酯，质量比为1：1.2：5。

咪唑基离子液体结构式为：

锂电池电解液的制备方法包括以下步骤：

S1.分别在无水环境下正负极用高纯铝片，接通稳压电源电解12h，电压为5V，除去咪唑基离子液体的水分；

S2.将锂盐溶于步骤S1所述咪唑基离子液体(总体积的12/52)中混合均匀，得到溶液A；

S3.将乙二醇二丁醚和耐高低温添加剂加入步骤S1所述咪唑基离子液体(总体积的40/52)中，混合均匀，得到溶液B；

S4.在温度为35℃条件下，混合溶液A和溶液B，均质，均质条件为11000r/min均质2min，得到锂电池电解液。

对比例4

与实施例5相比，咪唑基离子液体由甲基-九氟丁基醚替代，其他条件均不改变。

原料组成(重量份)：锂盐7份、乙二醇二丁醚2份、甲基-九氟丁基醚52份、耐高低温添加剂4份。

锂盐为LiBF₄和双(草酸)硼酸锂，质量比为1：1.5。

耐高低温添加剂为二氢吡啶、月桂氮酮和氟代碳酸乙烯酯，质量比为1：1.2：5。

锂电池电解液的制备方法包括以下步骤：

S1.分别在无水环境下正负极用高纯铝片，接通稳压电源电解12h，电压为5V，除去甲基-九氟丁基醚中的水分；

S2.将锂盐溶于步骤S1所述甲基-九氟丁基醚(总体积的12/52)中混合均匀，得到溶液A；

S3.将乙二醇二丁醚和耐高低温添加剂加入步骤S1所述甲基-九氟丁基醚(总体积的40/52)中，混合均匀，得到溶液B；

S4.在温度为35℃条件下，混合溶液A和溶液B，均质，均质条件为11000r/min均质2min，得到锂电池电解液。

测试例1测量粘度

测量实施例1至5和比较例1至4中制备的有机电解液，以及市售电解液(购于东莞市汉桥新材料有限公司)的粘度，并且一些结果显示在表1中。

通过使用粘度计SV-1A(A&D Company；Vibro viscometer)测量粘度。

表1

组别	粘度(cp)
		实施例1	5.21
实施例2	5.02
		实施例3	4.92
实施例4	5.11
		实施例5	4.87
对比例1	6.12
		对比例2	6.25
对比例3	8.24
		对比例4	7.87
市售	7.14

如上表1中所显示的，与对比例1-4以及市售电解液的粘度相比，实施例1-5中制备的有机电解液的粘度显著降低。对比例3、4中采用咪唑基离子液体或甲基-九氟丁基醚为基质，粘度显著提高。

测试例2充电和放电特性

1、评估在室温(25℃)下的充电和放电特性

将实施例1-5和比较例1-4中制造的电解液，以及市售电解液(购于东莞市汉桥新材料有限公司)制备锂电池，在室温(25℃)下以约0.5C倍率的恒定电流充电，直至电压达到4.20V(vs.Li)，并且然后在约0.05C倍率的电流水平停止，同时维持约4.20V的恒定电压。其后，将锂电池以约0.5C倍率的恒定电流放电，直至电压达到2.80V(vs.Li)(形成过程，第一循环)。

将经历形成过程的锂电池在约25℃的温度和以约0.5C倍率的恒定电流充电，直至电压达到4.20V(vs.Li)，并且然后以约0.05C倍率的电流停止，同时维持约4.20V的恒定电压。其后，重复其中将锂电池以约1.5C倍率以恒定电流放电直至电压达到2.80V(vs.Li)的循环，直至第200个循环。

一些上述充电和放电评估结果显示在以下表2中。通过以下定义在第200个循环的容量保持率。

容量保持率＝[在第200个循环的放电容量/在第一个循环的放电容量]×100％

2、评估在高温(45℃)下的充电和放电特性

以与评估在室温(25℃)下的充电和放电特性将锂电池充电和放电，除了将充电和放电温度改变至约45℃。

充电和放电评估结果的一些结果显示于以下表2中。

表2

如表2中显示的，本发明实施例1-5电解液制备的锂电池显示了改善的在室温(25℃)和高温(45℃)下的寿命特性，明显优于对比例1-4以及市售电解液。

测试例3评估在高温(45℃)下的直流阻抗(DC IR)

通过下述方法测量锂电池的直流阻抗(DC IR)。

在第一循环实施例1-5和比较例1-4中制造的电解液，以及市售电解液(购于东莞市汉桥新材料有限公司)制备锂电池在高温(45℃)下以0.5C倍率的电流充电，直至电压达到SOC的50％，以0.02C的倍率停止，在相同条件下维持10分钟，以0.5C倍率的恒定电流放电30秒，在相同条件下维持30秒，以0.5C倍率的恒定电流放电30秒，在相同条件下维持10分钟，以1.0C倍率的恒定电流放电30秒，在相同条件下维持30秒，以0.5C倍率的恒定电流水平放电1分钟，在相同条件下维持10分钟，以2.0C倍率的恒定电流放电30秒，在相同条件下维持30秒，以0.5C倍率的恒定电流放电2分钟，在相同条件下维持10分钟，以3.0C倍率的恒定电流放电30秒，在相同条件下维持30秒，以0.5C倍率的恒定电流放电2分钟，并且然后在相同条件下维持10分钟。

对于10秒的每个C-倍率的平均压降是直流电压。

一些直流阻抗值显示在以下表3中。

表3

组别	在高温(45℃)下直流阻抗的增加(％)
		实施例1	92
实施例2	90
		实施例3	93
实施例4	88
		实施例5	85
对比例1	143
		对比例2	152
对比例3	102
		对比例4	107
市售	110

如以上表3中显示的，与对比例1-4以及市售电解液制备的锂电池相比较，包括本发明实施例1-5制备锂电池显示在高温(45℃)下直流阻抗的显著更低的增加率。对比例1和对比例2中锂盐分别为单一的LiBF₄或双(草酸)硼酸锂，其直流阻抗的显著升高，可见，LiBF₄和双(草酸)硼酸锂的混合具有协同增效的作用。本发明采用的双(草酸)硼酸锂具有低成本、高热稳定性、高安全性和稳定的电化学属性，添加LiBF₄能提高离子导电性，并且改进电解液与正负极界面的稳定性，两者组合具有良好的导电性、耐高低温性能，且成本低，安全稳定，因而，具有协同增效的作用。

测试例4评估在60℃高温下的稳定性

在第一个循环期间，将实施例1-5和比较例1-4中制造的电解液，以及市售电解液(购于东莞市汉桥新材料有限公司)制备锂电池在室温(25℃)下和以约0.5C倍率的恒定电流充电，直至电压达到4.20V，在4.20V的恒定电压下充电，直至电流达到0.05C，并且然后以0.5C倍率的恒定电流放电，直至电压达到2.75V。

在第二个循环期间，将锂电池以约0.5C倍率的恒定电流充电，直至电压达到4.20V，在4.20V的恒定电压下充电，直至电流达到0.05C，并且然后以0.2C倍率的恒定电流放电，直至电压达到2.80V。

在第三个循环期间，将锂电池以约0.5C倍率的恒定电流充电，直至电压达到4.20V，在4.20V的恒定电压下充电，直至电流达到0.05C，并且然后以0.2C倍率的恒定电流放电，直至电压达到2.80V。在第三个循环中的放电容量被视作标准容量。

在第四个循环期间，将锂电池以约0.5C的倍率充电，直至电压达到4.20V，在4.20V的恒定电压下充电，直至电流达到0.05C，在60℃烤箱中储存60天，并且然后将电池取出并以0.1C的倍率经受第四次放电循环，直至电压达到2.75V。一些充电和放电结果显示于以下表4中。在高温储存后的容量保持率可通过以下定义。

在高温储存后的容量保持率[％]＝[在第四次循环中在高温暴露后的放电容量/标准容量]×100％。

(标准容量是在第三次循环中的放电容量)

表4

如以上表4中显示的，与对比例1-4以及市售电解液中制造的锂电池相比较，包括本发明实施例1-5电解液制备锂电池显示显著增加的在高温下的稳定性。

对比例3、4与实施例5相比，分别未添加甲基-九氟丁基醚或咪唑基离子液体，咪唑基离子液体对锂盐溶解性高，具有不燃烧、不***、不易氧化、热稳定性好等特点，加入电解液中还具有较宽的液体范围、较强的溶解能力、较低的蒸汽压、较合适的黏度、较高的导电性和较宽的电化学窗口等，甲基-九氟丁基醚能够更有效的减轻锂/氟化碳电池的钝化现象和提高锂/二氧化锰电池的存储性能，同时，在咪唑基离子液体的协同作用下，可以减轻钝化锂电池阳极表面形成的SEI膜层，结构分为两层，分别为贴近锂片的紧密层和靠近电解液的疏松层。紧密层具备电子绝缘能力和良好的离子导电能力，而疏松层则由于其结构疏松多孔，电子导电能力较差，是导致电池放电初期电压滞后的主要原因。咪唑基离子液体的加入，其强极性的阳离子基团能够有效吸附于SEI膜层中，离子液体的高导电率增强了SEI膜层的离子导电能力，而甲基-九氟丁基醚也相对抑制了锂离子的迁移，起到抑制疏松层生长的作用。两方面同时作用，起到减轻锂电池钝化现象的作用。

与现有技术相比，本发明采用的双(草酸)硼酸锂具有低成本、高热稳定性、高安全性和稳定的电化学属性，添加LiBF₄能提高离子导电性，并且改进电解液与正负极界面的稳定性，两者组合具有良好的导电性、耐高低温性能，且成本低，安全稳定，具有协同增效的作用；

耐高低温添加剂的添加，有利于增强电解液与碳负极的兼容性，并且同时增强电解液和负极的界面稳定性，使本发明电解液在-40℃的低温下，均可以进行大电流放电；经过发明人长期研究所得，对锂离子电解液在低温及高温条件下和负极的界面稳定性；保证电解液具有比较低的凝固点和高温不燃烧性，并且同时赋予电解液很强的耐燃能力，同时还能增强电池的快充性能；

咪唑基离子液体对锂盐溶解性高，具有不燃烧、不***、不易氧化、热稳定性好等特点，加入电解液中还具有较宽的液体范围、较强的溶解能力、较低的蒸汽压、较合适的黏度、较高的导电性和较宽的电化学窗口等等，这些优点使其存在广阔的应用前景。咪唑基离子液体在锂电池中的应用，可以改变钝化膜组成和结构，形成较为稳定的钝化膜，该层钝化膜随着存储时间延长的增长得到抑制，同时还能显著提高锂电池的高温放电性能；

本发明制得锂电池电解液能形成较为稳定的钝化膜，该层钝化膜随存储时间延长的增长得到抑制，从而显著提高锂电池的存储性能和存储寿命。同时，该电解液具有较低的凝固点和高温不燃烧性，并且同时赋予电解液很强的耐燃能力，同时还能增强电池的快充性能，能够广泛应用于快充性锂电池中。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。