本申請(qǐng)涉及電化學(xué)，特別是涉及一種電解液及二次電池。

背景技術(shù)：

1、近年來各種便攜式電子設(shè)備、新能源電動(dòng)汽車以及儲(chǔ)能系統(tǒng)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，對(duì)于能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作溫度范圍大、倍率特性好的二次電池的需求日益迫切。

2、電解液作為二次電池正負(fù)極之間離子的傳導(dǎo)載體，其對(duì)二次電池性能非常關(guān)鍵。因此，亟待開發(fā)更全面的電解液來改善二次電池的循環(huán)性能和高溫存儲(chǔ)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的在于提供一種電解液及二次電池，以提高二次電池的循環(huán)性能和高溫存儲(chǔ)性能。具體技術(shù)方案如下：

2、本申請(qǐng)的第一方面提供了一種電解液，其包括溶劑、電解質(zhì)和添加劑，所述添加劑包括式i所示的化合物、1,3丙烷磺酸內(nèi)酯和二氟磷酸鋰；

3、；

4、其中，基于所述電解液的質(zhì)量，所述式i所示的化合物的質(zhì)量百分含量為a，0.1%≤a≤10%；所述1,3丙烷磺酸內(nèi)酯的質(zhì)量百分含量為b，0.1%≤b≤5%；所述二氟磷酸鋰的質(zhì)量百分含量為c，0.1%≤c≤5%；優(yōu)選地，0.1%≤a≤5%，0.1%≤b≤2%，0.1%≤c≤2%。

5、在本申請(qǐng)的一種實(shí)施方案中，所述式i所示的化合物與所述1,3丙烷磺酸內(nèi)酯的質(zhì)量比m1為1~3:1；所述式i所示的化合物與所述二氟磷酸鋰的質(zhì)量比m2為1~3:1。

6、在本申請(qǐng)的一種實(shí)施方案中，所述添加劑還包括其他添加劑，所述其他添加劑選自碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亞乙酯、硫酸亞乙酯、1,3-丙烯磺酸內(nèi)酯、亞硫酸乙烯酯、三(三甲基硅烷)硼酸酯和三(三甲基硅烷)磷酸酯中的至少一種；基于所述電解液的質(zhì)量，所述其他添加劑的質(zhì)量百分含量為d，0.5%≤d≤20%，優(yōu)選地，5%≤d≤10%。

7、在本申請(qǐng)的一種實(shí)施方案中，所述電解質(zhì)選自六氟磷酸鋰、高氯酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、六氟砷酸鋰、四氟硼酸鋰和雙草酸硼酸鋰中的至少一種；基于所述電解液的質(zhì)量，所述電解質(zhì)的質(zhì)量百分含量為e，10%≤e≤20%。

8、在本申請(qǐng)的一種實(shí)施方案中，所述溶劑選自碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、氟代碳酸乙烯酯、γ-丁內(nèi)酯、環(huán)丁砜、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯和丁酸丁酯中的至少兩種；基于所述電解液的質(zhì)量，所述溶劑的質(zhì)量百分含量為f，65%≤f≤89%。

9、本申請(qǐng)的第二方面提供了一種二次電池，其包括正極極片、負(fù)極極片、隔膜和本申請(qǐng)第一方面所述的電解液。

10、在本申請(qǐng)的一種實(shí)施方案中，所述負(fù)極極片包括負(fù)極集流體和設(shè)置于所述負(fù)極集流體至少一個(gè)表面的負(fù)極材料層，所述負(fù)極材料層包括負(fù)極活性材料，所述負(fù)極活性材料包括硅基材料；優(yōu)選地，硅基材料選自硅氧化合物和硅碳復(fù)合物中的至少一種。

11、在本申請(qǐng)的一種實(shí)施方案中，所述正極極片包括正極集流體以及設(shè)置于所述正極集流體至少一個(gè)表面上的正極材料層，所述正極材料層包括正極活性材料，所述正極活性材料包括鎳鈷錳酸鋰三元材料；所述鎳鈷錳酸鋰三元材料的分子式為liniacobmnco2，其中a、b、c?滿足a+b+c=1。

12、在本申請(qǐng)的一種實(shí)施方案中，所述二次電池的工作電壓≥4.4v。

13、本申請(qǐng)的有益效果：

14、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N電解液及二次電池。本申請(qǐng)的電解液包括溶劑、電解質(zhì)和添加劑，添加劑包括式i所示的化合物、1,3丙烷磺酸內(nèi)酯和二氟磷酸鋰；基于電解液的質(zhì)量，式i所示的化合物的質(zhì)量百分含量為a，0.1%≤a≤10%；1,3丙烷磺酸內(nèi)酯的質(zhì)量百分含量為b，0.1%≤b≤5%；二氟磷酸鋰的質(zhì)量百分含量為c，0.1%≤c≤5%。將式i所示的化合物、1,3丙烷磺酸內(nèi)酯和二氟磷酸鋰的質(zhì)量百分含量限定在本申請(qǐng)范圍內(nèi)，式i所示的化合物有助于抑制產(chǎn)氣，1,3丙烷磺酸內(nèi)酯有助于負(fù)極成膜且在高溫條件下穩(wěn)定性好，二氟磷酸鋰有助于正極成膜且促進(jìn)循環(huán)，三者通過協(xié)同作用，可有效改善二次電池負(fù)極體積膨脹，正極金屬溶出，以及產(chǎn)氣嚴(yán)重等問題，進(jìn)而有利于提升二次電池的循環(huán)性能和高溫存儲(chǔ)性能。

15、當(dāng)然，實(shí)施本申請(qǐng)的任一產(chǎn)品或方法并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種電解液，其包括溶劑、電解質(zhì)和添加劑，所述添加劑包括式i所示的化合物、1,3丙烷磺酸內(nèi)酯和二氟磷酸鋰；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其中，0.1%≤a≤5%，0.1%≤b≤2%，0.1%≤c≤2%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其中，所述式i所示的化合物與所述1,3丙烷磺酸內(nèi)酯的質(zhì)量比m1為1~3:1；所述式i所示的化合物與所述二氟磷酸鋰的質(zhì)量比m2為1~3:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其中，所述添加劑還包括其他添加劑，所述其他添加劑選自碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亞乙酯、硫酸亞乙酯、1,3-丙烯磺酸內(nèi)酯、亞硫酸乙烯酯、三(三甲基硅烷)硼酸酯和三(三甲基硅烷)磷酸酯中的至少一種；基于所述電解液的質(zhì)量，所述其他添加劑的質(zhì)量百分含量為d，0.5%≤d≤20%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其中，所述電解質(zhì)選自六氟磷酸鋰、高氯酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、六氟砷酸鋰、四氟硼酸鋰和雙草酸硼酸鋰中的至少一種；基于所述電解液的質(zhì)量，所述電解質(zhì)的質(zhì)量百分含量為e，10%≤e≤20%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其中，所述溶劑選自碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、氟代碳酸乙烯酯、γ-丁內(nèi)酯、環(huán)丁砜、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯和丁酸丁酯中的至少兩種；基于所述電解液的質(zhì)量，所述溶劑的質(zhì)量百分含量為f，65%≤f≤89%。

7.一種二次電池，其包括正極極片、負(fù)極極片、隔膜和權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電解液。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二次電池，其中，所述負(fù)極極片包括負(fù)極集流體和設(shè)置于所述負(fù)極集流體至少一個(gè)表面的負(fù)極材料層，所述負(fù)極材料層包括負(fù)極活性材料，所述負(fù)極活性材料包括硅基材料。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二次電池，其中，所述正極極片包括正極集流體以及設(shè)置于所述正極集流體至少一個(gè)表面上的正極材料層，所述正極材料層包括正極活性材料，所述正極活性材料包括鎳鈷錳酸鋰三元材料；所述鎳鈷錳酸鋰三元材料的分子式為liniacobmnco2，其中a、b、c?滿足a+b+c=1。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二次電池，其中，所述二次電池的工作電壓≥4.4v。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N電解液及二次電池。本申請(qǐng)的電解液包括溶劑、電解質(zhì)和添加劑，添加劑包括式I所示的化合物、1,3丙烷磺酸內(nèi)酯和二氟磷酸鋰；基于電解液的質(zhì)量，式I所示的化合物的質(zhì)量百分含量為A，0.1%≤A≤10%；1,3丙烷磺酸內(nèi)酯的質(zhì)量百分含量為B，0.1%≤B≤5%；二氟磷酸鋰的質(zhì)量百分含量為C，0.1%≤C≤5%。式I所示的化合物、1,3丙烷磺酸內(nèi)酯和二氟磷酸鋰三者協(xié)同作用可以提高二次電池的循環(huán)性能和高溫存儲(chǔ)性能。

技術(shù)研發(fā)人員：張?zhí)靽[,宋曉藝,周立,謝添,袁文波,陳樂
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州天賜高新材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26