CN109411820A - 电解液及其制备方法和应用、锂离子电池及其应用 - Google Patents

电解液及其制备方法和应用、锂离子电池及其应用 Download PDF

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张颖
吴剑
尚国志
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Abstract

本发明提供了电解液及其制备方法和应用、锂离子电池及其应用，属于电解液技术领域。本发明提供了一种电解液，所述电解液包括添加剂、无机导电锂盐和溶剂；所述添加剂为含氟磷酸盐，含氟磷酸盐的化学式为M1xM21‑0.5xPO3F和/或M1PO2F2。含有含氟磷酸盐的电解液用于锂离子电池中，在循环过程中能够降低正极材料表面的电化学活性，抑制电解液溶剂的氧化分解，稳定正极材料结构，提高高电压下锂离子电池的循环稳定性和倍率性能。

Description

电解液及其制备方法和应用、锂离子电池及其应用
技术领域
本发明属于电解液技术领域，具体涉及电解液及其制备方法和应用、锂离子电池及其应用。
背景技术
锂离子电池作为一种新型绿色高能电池，因具有工作电压高、比容量大、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应及对环境友好等优点，被广泛应用于移动电话、摄像机、笔记本电脑等便携式设备。近年来随着便携式电子设备的普及、电动工具和电动汽车的发展，对锂离子电池提出了更高的要求——在保证或提高原有能量密度的基础上日益要求更轻和更薄化，因此提升锂离子电池的使用电压从而提高电池的能量密度是目前研究的重点。
目前已经开发出了多种高电压的正极材料，但是随着使用电压的提高，常规的电解液除了自身氧化分解反应发生外，还会在正极材料表面上氧化分解，最终导致电池内阻的升高，循环性能破坏，减短了电池的使用寿命。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种电解液，该电解液以含氟磷酸盐作为添加剂，能够在锂离子电池的正极材料表面形成一层SEI膜，能够降低正极材料表面的电化学活性，抑制电解液溶剂的氧化分解，稳定正极材料结构，提高高电压下锂离子电池的循环稳定性和倍率性能，能够克服上述问题或者至少部分地解决上述技术问题。
本发明的第二个目的在于提供上述电解液的制备方法。
本发明的第三个目的在于提供上述电解液在制备锂离子电池中的应用，将含有M1xM21-0.5xPO3F和/或M1PO2F2的电解液用于制备锂离子电池，能够有效提高锂离子电池的循环稳定性，且这种方法工艺简单，重复性好，成本低廉，环境友好。
本发明的第四个目的在于提供一种锂离子电池。
本发明的第五个目的在于提供一种上述锂离子电池在电子设备、电动工具或电动车辆中的应用。
根据本发明第一个方面，提供了一种电解液，所述电解液包括添加剂、无机导电锂盐和溶剂；
所述添加剂为含氟磷酸盐，含氟磷酸盐的化学式为M1xM21-0.5xPO3F和/或M1PO2F2；
式中，M1为碱金属、IB族中的一价金属和ⅡB族中的一价金属中的一种或两种；
M2为碱土金属、IB族中的二价金属或ⅡB族中的二价金属；
x为0或2。
优选地，所述M1为碱金属；和/或，M2为碱土金属。
优选地，所述M1为锂、钠和钾中的一种或两种；和/或，所述M2为镁。
优选地，所述添加剂在电解液中的质量分数为0.1％～10％，优选为0.1％～5％；
优选地，所述无机导电锂盐为六氟磷酸锂、氟代草酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂和三氟甲磺酸锂中的至少一种；
优选地，所述无机导电锂盐在电解液中的浓度为0.8mol/L～1.2mol/L。
优选地，所述溶剂为链状碳酸酯和环状碳酸酯的组合；
优选地，所述链状碳酸酯和环状碳酸酯的重量比为1～3：1；
优选地，所述链状碳酸酯为碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸三乙酯和氟代碳酸二甲酯中的至少一种；
和/或，所述环状碳酸酯为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯中的至少一种。
根据本发明第二个方面，提供了上述电解液的制备方法，包括以下步骤：将无机导电锂盐溶于溶剂中，然后加入添加剂，得到电解液；
优选地，所述添加剂和溶剂均独立地经过除水除杂预处理。
根据本发明第三个方面，提供了上述电解液在制备锂离子电池中的应用。
根据本发明第四个方面，提供了一种锂离子电池，包括上述电解液、正极和负极。
优选地，所述正极的活性材料为钴酸锂材料、富锂锰尖晶石材料、镍锰酸锂材料、镍钴锰三元材料和镍钴铝三元材料中的至少一种；
优选地，所述锂离子电池的充电电压为3V～4.5V。
根据本发明第五个方面，提供了一种上述锂离子电池在电子设备、电动工具或电动车辆中的应用。
本发明提供了一种电解液，该电解液只需要加入添加剂含氟磷酸盐M1xM21-0.5xPO3F和/或M1PO2F2，就能够改善锂离子电池的高电压性能，可以在电池循环过程中在正极材料表面形成阻抗低致密均匀的SEI膜，该SEI膜具有致密、均匀、稳定以及阻抗低等特点，在循环过程中能够降低正极材料表面的电化学活性，抑制电解液溶剂的氧化分解，稳定正极表面结构，减少正极材料中金属离子的溶出，含有该种添加剂的高电压电解液在3～4.5V下的锂离子电池循环性能得到提升。
与现有的包覆材料技术以及更换主溶剂的方法相比，添加M1xM21-0.5xPO3F和/或M1PO2F2改善高电压下锂离子电池稳定性更优，方法简单，操作简洁，添加量较小，具有广阔的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1和对比例1对应的循环性能曲线图；
图2为实施例1和对比例1对应的正极表面颗粒的TEM图(图2中A为实施例1对应的正极表面颗粒的TEM图；图2中B为对比例1对应的正极表面颗粒的TEM图)。
具体实施方式
下面将结合实施例及附图对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
根据本发明第一个方面，提供了一种电解液，所述电解液包括添加剂、无机导电锂盐和溶剂；
所述添加剂为含氟磷酸盐，含氟磷酸盐的化学式为M1xM21-0.5xPO3F和/或M1PO2F2；
式中，M1为碱金属、IB族中的一价金属和ⅡB族中的一价金属中的一种或两种；
M2为碱土金属、IB族中的二价金属或ⅡB族中的二价金属；
x为0或2。
x为0时，添加剂为M2PO3F和/或M1PO2F2，即为M2PO3F、M1PO2F2或，M2PO3F和M1PO2F2的组合。M2PO3F可以是BePO3F、MgPO3F、CaPO3F、SrPO3F、BaPO3F、CuPO3F、ZnPO3F或CdPO3F等；M1PO2F2可以是LiPO2F2、NaPO2F2、KPO2F2或AgPO2F2等。
x为2时，添加剂为M12PO3F和/或M1PO2F2，即为M12PO3F、M1PO2F2或，M12PO3F和M1PO2F2的组合。Li2PO3F、Na2PO3F、KAg2PO3F、LiNaPO3F、LiKPO3F或NaKPO3F等；M1PO2F2可以是LiPO2F2、NaPO2F2、KPO2F2或AgPO2F2等。
该电解液只需要加入添加剂含氟磷酸盐M1xM21-0.5xPO3F和/或M1PO2F2，就能够改善锂离子电池的高电压性能，可以在电池循环过程中在正极材料表面形成阻抗低致密均匀的SEI膜，该SEI膜具有致密、均匀、稳定以及阻抗低等特点，在循环过程中能够降低正极材料表面的电化学活性，抑制电解液溶剂的氧化分解，稳定正极表面结构，减少正极材料中金属离子的溶出，含有该种添加剂的高电压电解液在3～4.5V下的锂离子电池循环性能得到提升。
与现有的包覆材料技术以及更换主溶剂的方法相比，添加M1xM21-0.5xPO3F和/或M1PO2F2改善高电压下锂离子电池稳定性更优，方法简单，操作简洁，添加量较小，具有广阔的应用前景。
应当理解的是，本发明对于碱金属、碱土金属、IB族和ⅡB族的来源并没有特殊限制，例如，碱金属可以是锂(Li)、钠(Na)、钾(K)，碱土金属可以是铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)，IB族和ⅡB族可以是铜(Cu)、银(Ag)、锌(Zn)、镉(Cd)。
需要说明的是，SEI膜是“固体电解质界面膜”，形成是在液态锂离子电池首次充放电过程中，电极材料与电解液在固液相界面上发生反应，形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层。这种钝化层是一种界面层，具有固体电解质的特征，是电子绝缘体却是Li+的优良导体，Li+可以经过该钝化层自由地嵌入和脱出，这层钝化膜被称为SEI膜。
作为一种优选的实施方式，M1为碱金属，和/或，M2为碱土金属。
作为一种优选的实施方式，M1为锂、钠和钾中的一种或两种；和/或，所述M2为镁。在该优选的实施方式中，Li2PO3F、LiPO2F2、Na2PO3F、NaPO2F2、K2PO3F、KPO2F2、MgPO3F作为电解液的添加剂。
作为一种优选的实施方式，添加剂在电解液中的质量分数为0.1％～10％；添加剂在电解液中典型但非限制性的质量分数为0.1％、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％或10％。在该优选的实施方式中，通过合理调整添加剂的用量，使得电解液稳定的同时，能够在锂离子电池正极材料表面形成有效的SEI膜，如果添加剂的使用量过高，会降低电解液的稳定性，如果添加剂的使用量过低，则不能在锂离子电池正极材料表面形成有效的保护膜层。
作为一种优选的实施方式，添加剂在电解液中的质量分数为0.1％～5％；在该优选的实施方式中，通过合理调整添加剂的用量，能够兼顾电解液稳定性的同时在电池正极材料表面形成有效的保护膜层。
作为一种优选的实施方式，无机导电锂盐为六氟磷酸锂、氟代草酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂和三氟甲磺酸锂中的至少一种；在该优选的实施方式中，上述无机导电锂盐与添加剂M1xM21-0.5xPO3F和/或M1PO2F2相互配合用于锂离子电池。
作为一种优选的实施方式，无机导电锂盐在电解液中的浓度为0.8mol/L～1.2mol/L；无机导电锂盐在电解液中典型但非限制性的浓度为0.8mol/L、0.9mol/L、1mol/L、1.1mol/L或1.2mol/L。
作为一种优选的实施方式，溶剂为链状碳酸酯和环状碳酸酯的组合；在该优选的实施方式中，以链状碳酸酯和环状碳酸酯的组合作为溶剂，对M1xM21-0.5xPO3F和/或M1PO2F2和无机导电锂盐具有良好的溶解性，且能使得锂离子电池正极材料表面形成SEI膜，同时又能使得电解液具有良好的电导率。
作为一种优选的实施方式，链状碳酸酯和环状碳酸酯的重量比为1～3：1；链状碳酸酯和环状碳酸酯典型但非限制性的重量比为1：1、1.5：1、2：1、2.5：1或3：1。在该优选的实施方式中，通过合理调整链状碳酸酯和环状碳酸酯的重量比，使得溶剂能够对M1xM21- 0.5xPO3F和/或M1PO2F2和无机导电锂盐具有良好的溶解性，且能使得锂离子电池正极材料表面形成SEI膜，同时又能使得电解液具有良好的电导率。
作为一种优选的实施方式，链状碳酸酯为碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸三乙酯和氟代碳酸二甲酯中的至少一种；和/或，环状碳酸酯为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯中的至少一种。
根据本发明第二个方面，提供了上述电解液的制备方法，包括以下步骤：将无机导电锂盐溶于溶剂中，然后加入添加剂，得到电解液；
本发明通过将无机导电锂盐和添加剂溶于溶剂中，即可得到电解液。工艺流程简单、操作简便、易于实施，对环境、场地、设备等无特殊限制，对设备要求低，投资成本低，实用性和适应性强，是一种简单易行、方便控制、环境友好、成本低的电解液制备方法，可以在较低的成本下实现高量的生产，易于推广应用。
作为一种优选的实施方式，无机导电锂盐溶于溶剂中的温度为20～40℃，搅拌速度为200～1500r/s，搅拌时间为1～3小时。
作为一种优选的实施方式，添加剂和溶剂均独立地经过除水除杂预处理；在该优选的实施方式中，通过对添加剂和溶剂分别进行除水除杂处理，可以除去添加剂和溶剂中的杂质。
需要说明的是，除水除杂所用原料各自独立地选自活性炭、3A分子筛、4A分子筛、氯化钙、无水氧化钙和氢化钙中的至少一种；3A分子筛或者4A分子筛经过活化；除水除杂是在20～40℃下进行，搅拌速度为200～1500r/s，时间为1～3小时。
根据本发明第三个方面，提供了上述电解液在制备锂离子电池中的应用。
将含有M1xM21-0.5xPO3F和/或M1PO2F2的电解液用于制备锂离子电池，能够有效提高锂离子电池的循环稳定性，且这种方法工艺简单，重复性好，成本低廉，环境友好。
根据本发明第四个方面，提供了一种锂离子电池，包括上述电解液、正极和负极。
该锂离子电池的电解液含有添加剂M1xM21-0.5xPO3F和/或M1PO2F2，能够在锂离子电池正极材料表面形成SEI膜，该SEI膜具有致密、均匀、稳定以及阻抗低等特点，能够降低锂离子电池正极表面电化学活性，抑制锂离子电池电解液溶剂的氧化分解，稳定锂离子电池正极表面结构，减少锂离子电池正极材料中金属离子的溶出，含有该种添加剂的锂离子电池在3～4.5V下的锂离子电池循环性能得到提升。
作为一种优选的实施方式，正极的活性材料为钴酸锂材料、富锂锰尖晶石材料、镍锰酸锂材料、镍钴锰三元材料和镍钴铝三元材料中的至少一种；在该优选的实施方式中，钴酸锂材料、富锂锰尖晶石材料、镍锰酸锂材料、镍钴锰三元材料和镍钴铝三元材料作为正极的活性材料与M1xM21-0.5xPO3F和/或M1PO2F2相互配合使用。
需要说明的是，镍钴锰三元材料为LiNiy1Coy2Mny3O2，其中，0.6<y1≤0.8，y2>0，y3>0；镍钴铝三元材料为LiNiy1Coy2Aly3O2，其中，0.7<y1≤0.8，y2>0，y3>0。
作为一种优选的实施方式，锂离子电池的充电电压为3V～4.5V；在该优选的实施方式中，含有上述电解液的锂离子电池适用于充电电压的范围为3～4.5V。
应当理解的是，“室温”是指温度在15-35℃范围内，典型但非限制性的温度为15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃或35℃。
根据本发明第五个方面，提供了一种上述锂离子电池在电子设备、电动工具或电动车辆中的应用。
上述锂离子电池在3～4.5V的电压下具有优异的电池循环性能，能够用于电子设备、电动工具或电动车辆中。
下面将结合实施例和对比例对本发明的技术方案进行进一步地说明。
实施例1
1、一种电解液，包括添加剂、无机导电锂盐和溶剂。
添加剂为含氟磷酸盐，化学式为Na2PO3F，添加剂在电解液中的质量分数为0.5％。
无机导电锂盐为LiPF6，无机导电锂盐在电解液中的浓度为1mol/L。
溶剂是体积比为1:1:1的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)。
2、一种电解液的制备方法，包括以下步骤：将无机导电锂盐溶于溶剂中，然后加入添加剂，得到电解液；
具体为：
(1)将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)按照1:1:1的体积比在含氩气手套箱中混合，采用分子筛和氢化锂除水除杂，得到处理过的混合溶剂。
(2)将无机导电锂盐LiPF6加入到步骤(1)得到的混合溶剂中，锂盐浓度控制为1mol/L，在室温下搅拌2小时，得到基础电解液。
(3)将添加剂Na2PO3F加入到步骤(2)中得到的基础电解液中，添加剂在电解液中的质量分数为0.5％，混合均匀，得到一种锂离子电池高压电解液。
3、一种锂离子电池，包括电解液、正极和负极。
利用实施例1步骤2制备得到的电解液，以LiCoO2为正极材料，金属锂片为负极，在手套箱锂组成2025扣式电池。
对比例1
对比例1与实施例1的不同之处在于，利用实施例1步骤2中(1)和(2)制备得到的基础电解液，以LiCoO2为正极材料，金属锂片为负极，在手套箱锂组成2025扣式电池。
实施例2
1、一种电解液，包括添加剂、无机导电锂盐和溶剂。
添加剂为含氟磷酸盐，化学式为CaPO3F，添加剂在电解液中的质量分数为1.0％。
无机导电锂盐为LiPF6，无机导电锂盐在电解液中的浓度为1mol/L。
溶剂是体积比为1:1的碳酸乙烯酯(EC)和碳酸甲乙酯(EMC)。
2、一种电解液的制备方法，包括以下步骤：将无机导电锂盐溶于溶剂中，然后加入添加剂，得到电解液；
具体为：
(1)将碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)按照1:1的体积比在含氩气手套箱中混合，采用分子筛和氢化锂除水除杂，得到处理过的混合溶剂。
(2)将无机导电锂盐LiPF6加入到步骤(1)得到的混合溶剂中，锂盐浓度控制为1mol/L，在室温下搅拌2小时，得到基础电解液；
(3)将添加剂CaPO3F加入到步骤(2)中得到的基础电解液中，添加剂在电解液中的质量分数为1.0％，混合均匀，得到一种锂离子电池高压电解液。
3、一种锂离子电池，包括电解液、正极和负极。
利用实施例2步骤2制备得到的电解液，以LiCoO2为正极材料，金属锂片为负极，在手套箱锂组成2025扣式电池。
对比例2
对比例2与实施例2的不同之处在于，利用实施例2步骤2中(1)和(2)制备得到的基础电解液，以LiCoO2为正极材料，金属锂片为负极，在手套箱锂组成2025扣式电池。
实施例3
1、一种电解液，包括添加剂、无机导电锂盐和溶剂。
添加剂为含氟磷酸盐，化学式为LiPO2F2，添加剂在电解液中的质量分数为1.0％。
无机导电锂盐为LiPF6，无机导电锂盐在电解液中的浓度为1mol/L。
溶剂是体积比为1:3的碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)。
2、一种电解液的制备方法，包括以下步骤：将无机导电锂盐溶于溶剂中，然后加入添加剂，得到电解液；
具体为：
(1)将碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)按照1:3的体积比在含氩气手套箱中混合，采用分子筛和氢化锂除水除杂，得到处理过的混合溶剂。
(2)将无机导电锂盐LiPF6加入到步骤(1)得到的混合溶剂中，锂盐浓度控制为1mol/L，在室温下搅拌2小时，得到基础电解液；
(3)将添加剂LiPO2F2加入到步骤(2)中得到的基础电解液中，添加剂在电解液中的质量分数为1.0％，混合均匀，得到一种锂离子电池高压电解液。
3、一种锂离子电池，包括电解液、正极和负极。
利用实施例3步骤2制备得到的电解液，以LiCoO2为正极材料，金属锂片为负极，在手套箱锂组成2025扣式电池。
对比例3
对比例3与实施例3的不同之处在于，利用实施例3步骤2中(1)和(2)制备得到的基础电解液，以LiCoO2为正极材料，金属锂片为负极，在手套箱锂组成2025扣式电池。
实施例4
实施例4与实施例3的不同之处在于，添加剂不同，实施例4的添加剂为含氟磷酸盐Li2PO3F。
实施例5
实施例5与实施例3的不同之处在于，添加剂不同，实施例5的添加剂为含氟磷酸盐KPO2F2。
实施例6
实施例6与实施例3的不同之处在于，添加剂不同，实施例6的添加剂为含氟磷酸盐MgPO3F。
实施例7
实施例7与实施例3的不同之处在于，添加剂不同，实施例7的添加剂为含氟磷酸盐CuPO3F。
实施例8
实施例8与实施例3的不同之处在于，添加剂不同，实施例8的添加剂为含氟磷酸盐LiNaPO3F。
实施例9
实施例9与实施例3的不同之处在于，添加剂不同，实施例9的添加剂为含氟磷酸盐Li2PO3F和MgPO3F，Li2PO3F和MgPO3F的重量比为1：1。
实施例10
实施例10与实施例3的不同之处在于，添加剂不同，实施例10的添加剂为含氟磷酸盐KPO2F2和Li2PO3F，KPO2F2和Li2PO3F的重量比为1：3。
实施例11
实施例11与实施例3的不同之处在于，添加剂的用量不同，实施例11添加剂在电解液中的质量分数为10％。
实施例12
实施例12与实施例3的不同之处在于，添加剂的用量不同，实施例12添加剂在电解液中的质量分数为5.0％。
实施例13
实施例13与实施例3的不同之处在于，添加剂的用量不同，实施例13添加剂在电解液中的质量分数为0.1％。
试验例1
1、实施例1与对比例1
室温下在蓝电测试柜上以185mAh/g的电流密度在3.0V到4.5V对电池进行充放电循环。循环300圈后，对比例1中电解液材料的容量保持率为74.5％，实施例1中基础电解液中材料的容量保持率为90.7％，具体如表1所示。
图1为实施例1和对比例1对应的循环性能曲线图。相对于对比例1，实施例1电解液中通过加入含氟磷酸盐Na2PO3F，制备得到的高电压电解液大大提高了电池在高电压下的循环寿命。添加剂在其中起着关键性作用。
图2为实施例1和对比例1对应的正极表面颗粒的TEM图，证明含氟磷酸盐Na2PO3F有利于正极表面形成簿而稳定的SEI膜。该膜能够有效地阻止高电压下电解液在正极的氧化分解以及电解液对正极材料的腐蚀，从而能够有效地提高锂离子电池高电压下的循环寿命。
2、实施例2和对比例2
室温下在蓝电测试柜上以185mAh/g的电流密度在3.0V到4.5V对电池进行充放电循环。循环300圈后，对比例2电解液中材料的容量保持率为72.5％，实施例2电解液中材料的容量保持率为90.3％，说明实施例2中使用的添加剂CaPO3F制备的高电压电解液大大提高了电池在高电压下的循环寿命，具体如表1所示。
3、实施例3和对比例3
室温下在蓝电测试柜上以185mAh/g的电流密度在3.0V到4.5V对电池进行充放电循环。循环300圈后，对比例3电解液中材料的容量保持率为75.5％，实施例3电解液中材料的容量保持率为91.3％，说明实施例3使用的添加剂LiPO2F2制备的高电压电解液大大提高了电池在高电压下的循环寿命，具体如表1所示。
实施例1-13、对比例1-3得到的电池在室温下在蓝电测试柜上以185mAh/g的电流密度在3.0V到4.5V对电池进行充放电循环。循环300圈后，实施例1-13、对比例1-3电解液中材料的容量保持率如表1所示。
表1实施例和对比例循环300圈后电解液中材料的容量保持率
表1中，“/”表示无，例如对比例1中没有添加添加剂。
试验结果表明，实施例1-6使用的添加剂含氟磷酸盐制备的高电压电解液大大提高了电池在高电压下的循环寿命。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括添加剂、无机导电锂盐和溶剂；
所述添加剂为含氟磷酸盐，含氟磷酸盐的化学式为M1xM21-0.5xPO3F和/或M1PO2F2；
式中，M1为碱金属、IB族中的一价金属和ⅡB族中的一价金属中的一种或两种；
M2为碱土金属、IB族中的二价金属或ⅡB族中的二价金属；
x为0或2。
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述M1为碱金属；和/或，M2为碱土金属。
3.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，所述M1为锂、钠和钾中的一种或两种；和/或，所述M2为镁。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电解液，其特征在于，所述添加剂在电解液中的质量分数为0.1％～10％，优选为0.1％～5％。
5.根据权利要求1-3任一项所述的电解液，其特征在于，所述无机导电锂盐为六氟磷酸锂、氟代草酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂和三氟甲磺酸锂中的至少一种；
优选地，所述无机导电锂盐在电解液中的浓度为0.8mol/L～1.2mol/L。
6.根据权利要求1-3任一项所述的电解液，其特征在于，所述溶剂为链状碳酸酯和环状碳酸酯的组合；
优选地，所述链状碳酸酯和环状碳酸酯的重量比为1～3：1；
优选地，所述链状碳酸酯为碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸三乙酯和氟代碳酸二甲酯中的至少一种；
和/或，所述环状碳酸酯为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯中的至少一种。
7.权利要求1-6任一项所述的电解液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将无机导电锂盐溶于溶剂中，然后加入添加剂，得到电解液；
优选地，所述添加剂和溶剂均独立地经过除水除杂预处理。
8.权利要求1-6任一项所述的电解液在制备锂离子电池中的应用。
9.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的电解液、正极和负极；
优选地，所述正极的活性材料为钴酸锂材料、富锂锰尖晶石材料、镍锰酸锂材料、镍钴锰三元材料和镍钴铝三元材料中的至少一种；
优选地，所述锂离子电池的充电电压为3V～4.5V。
10.一种权利要求9所述的锂离子电池在电子设备、电动工具或电动车辆中的应用。
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