CN110391458B

CN110391458B - 电解液及电化学装置

Info

Publication number: CN110391458B
Application number: CN201810360151.6A
Authority: CN
Inventors: 伊天成; 胡春华; 徐子俊; 苗露; 梁成都
Original assignee: Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Current assignee: Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2018-04-20
Publication date: 2021-01-15
Anticipated expiration: 2038-04-20
Also published as: EP3557681A1; EP3557681B1; US10868334B2; CN110391458A; JP6864708B2; US20190326633A1; JP2019192634A

Abstract

本申请提供了一种电解液及电化学装置，所述电解液中含有添加剂A以及添加剂B，所述添加剂A在所述电解液中的质量百分含量为0.001％～10％，所述添加剂B在所述电解液中的质量百分含量为0.1％～10％，所述电解液25℃的电导率为4mS/cm～12mS/cm。本发明能提高电化学装置的循环性能和存储性能，尤其是提高电化学装置高温高电压情况下的循环性能和存储性能，同时还能兼顾低温性能。

Description

电解液及电化学装置

技术领域

本申请涉及储能材料领域，具体地讲，涉及一种电解液及电化学装置。

背景技术

锂离子二次电池由于具备能量密度大、输出功率高、循环寿命长和环境污染小等优点而被广泛应用于电动汽车以及消费类电子产品中。目前对锂离子二次电池的需求是：高电压、高功率、长循环寿命、长存储寿命且安全性能优异。

锂离子二次电池目前广泛使用的是以六氟磷酸锂为导电锂盐以及以环状碳酸酯和/或链状碳酸酯为有机溶剂的电解液体系。然而上述电解液体系尚存在诸多不足，例如在高电压和高温情况下，上述电解液体系的循环性能和存储性能有待提高。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种电解液及电化学装置，其能提高电化学装置的循环性能和存储性能，尤其是提高电化学装置高温高电压情况下的循环性能和存储性能，同时还能兼顾低温性能。

为了达到上述目的，在本申请的第一方面，本申请提供了一种电解液，所述电解液中含有添加剂A以及添加剂B，所述添加剂A在所述电解液中的质量百分含量为0.001％～10％，所述添加剂B在所述电解液中的质量百分含量为0.1％～10％，所述电解液25℃的电导率为4mS/cm～12mS/cm。

添加剂A选自式I-1、式I-2、式I-3所示的化合物中的一种或几种，在式I-1、式I-2、式I-3中：R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢原子、卤素原子、取代或未取代的C₁～C₁₂烷基、取代或未取代的C₁～C₁₂烷氧基、取代或未取代的C₁～C₁₂胺基、取代或未取代的C₂～C₁₂烯基、取代或未取代的C₂～C₁₂炔基、取代或未取代的C₆～C₂₆芳基、取代或未取代的C₂～C₁₂杂环基，其中，取代基选自卤素原子、腈基、C₁～C₆烷基、C₂～C₆烯基、C₁～C₆烷氧基中的一种或几种；x、y、z各自独立地选自0～8的整数；m、n、k各自独立地选自0～2的整数。

添加剂B选自式II所示的磺酰亚胺锂盐，式II中，R_F为C_p1F_2p1+1、F(CF₂CF₂O)_q1CF₂CF₂中的一种，R_f为C_p2F_2p2+1、F(CF₂CF₂O)_q2CF₂CF₂中的一种；p1、p2各自独立地选自0～8的整数；q1、q2各自独立地选自1～6的整数。

在本申请的第二方面，本申请提供了一种电化学装置，其包括正极极片、负极极片、置于所述正极极片和所述负极极片之间的隔离膜以及根据本申请第一方面所述的电解液。

本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：

本申请的电解液中通过加入多腈基六元氮杂环化合物和磺酰亚胺锂盐作为添加剂，能有效钝化正极活性材料表面，抑制正极活性材料表面活性，抑制其对电解液的氧化作用，减少副反应的同时可以降低存储产气量；同时磺酰亚胺锂盐具有分解温度高，分解时不产生HF的特性；磺酰亚胺锂盐还可参与负极SEI膜的形成，使得负极形成的SEI膜可以阻碍负极与电解液的直接接触，从而进一步有效减少副反应的发生。因此在上述两种添加剂的协同作用下，可以较大程度地改善电化学装置高温高压情况下的电化学性能；本申请的电解液于25℃的电导率满足4mS/cm～12mS/cm时，可使得上述添加剂的成膜效果良好，且可保证电解液兼顾具有较好的低温性能和高温性能。

附图说明

图1为A2化合物核磁共振碳谱。

图2为A8化合物核磁共振碳谱。

图3为A13化合物核磁共振碳谱。

具体实施方式

下面详细说明根据本申请的电解液及电化学装置。

首先说明根据本申请第一方面的电解液。

根据本申请第一方面的电解液中含有添加剂A以及添加剂B，所述添加剂A在所述电解液中的质量百分含量为0.001％～10％，所述添加剂B在所述电解液中的质量百分含量为0.1％～10％，所述电解液25℃的电导率为4mS/cm～12mS/cm。

〔添加剂A〕

在本申请第一方面的电解液中，添加剂A选自式I-1、式I-2、式I-3所示的化合物中的一种或几种。在式I-1、式I-2、式I-3中：R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢原子、卤素原子、取代或未取代的C₁～C₁₂烷基、取代或未取代的C₁～C₁₂烷氧基、取代或未取代的C₁～C₁₂胺基、取代或未取代的C₂～C₁₂烯基、取代或未取代的C₂～C₁₂炔基、取代或未取代的C₆～C₂₆芳基、取代或未取代的C₂～C₁₂杂环基，其中，取代基(表示“取代或未取代”中发生取代的情况下)选自卤素原子、腈基、C₁～C₆烷基、C₂～C₆烯基、C₁～C₆烷氧基中的一种或几种，x、y、z各自独立地选自0～8的整数，m、n、k各自独立地选自0～2的整数。在R₁、R₂、R₃、R₄中，烷基、烯基、炔基可为链状结构，也可为环状结构，链状结构又分为直链型结构和支链型结构；卤素原子可选自氟原子、氯原子、溴原子中的一种或几种，优选地，卤素原子选自氟原子。

在本申请第一方面的电解液中，添加剂A为多腈基六元氮杂环化合物，腈基中的氮原子含有的孤对电子与过渡金属的3d空轨道可具有较强的络合作用，因此当其应用于电解液后，可吸附在正极活性材料表面生成一层疏松的多孔保护膜，能有效钝化正极活性材料表面，隔绝正极活性材料表面与电解液直接接触的同时并不影响离子的正常传输，降低正极活性材料表面活性的同时还可抑制其对电解液的氧化作用，避免在正极活性材料表面发生大量副反应，从而达到减少副反应产物并降低产气的作用。此外，多腈基六元氮杂环化合物具有特殊的六元氮杂环结构，这样腈基与腈基的间距更接近正极活性材料表面过渡金属与过渡金属的间距，可以最大限度地发挥腈基的络合作用，且使更多数量的腈基发挥络合作用，加强正极活性材料表面钝化效果；该特殊的六元氮杂环结构还可影响腈基的成膜电位以及在正极活性材料表面的成膜效果等，进一步地改善整个体系的电化学性能，诸如降低存储产气、提高高温高压循环性能等。同时，多腈基六元氮杂环化合物能够在一定程度上提高电解液的电导率，改善动力学性能，因此对低温性能也具有一定改善效果。

在本申请第一方面的电解液中，添加剂A在电解液中的质量百分含量可为0.001％～10％。如果添加剂A含量过低，则其对电解液的改善效果不明显，如果添加剂A含量过高，则其吸附在正极活性材料表面形成的络合物层厚度过大，进而使正极阻抗大幅增高，恶化电化学装置的性能。优选地，添加剂A含量范围的上限可任选自10％、9％、8％、7％、6％、5％、4.5％、4％、3.5％、3％、2％、1％、0.8％，添加剂A含量范围的下限可任选自0.001％、0.005％、0.01％、0.05％、0.1％、0.3％、0.5％、0.6％、0.8％、0.9％、1.0％、1.2％。进一步优选地，添加剂A在电解液中的质量百分含量可为0.01％～6％。更进一步优选地，添加剂A在电解液中的质量百分含量可为0.1％～3.5％。

在本申请第一方面的电解液中，在式I-1、式I-2、式I-3所示的化合物中：

C₁～C₁₂烷基可为链状烷基，也可为环状烷基，链状烷基又可为直链烷基或支链烷基，位于环状烷基的环上的氢还可进一步被烷基取代。C₁～C₁₂烷基中碳原子数优选的下限值为1、2、3、4、5，优选的上限值为3、4、5、6、8、10、12。优选地，选择C₁～C₁₀烷基；进一步优选地，选择C₁～C₆链状烷基、C₃～C₈环状烷基；更进一步优选地，选择C₁～C₄链状烷基、C₅～C₇环状烷基。作为C₁～C₁₂烷基的实例，具体可以举出：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、己基、2-甲基-戊基、3-甲基-戊基、1,1,2-三甲基-丙基、3,3-二甲基-丁基、庚基、2-庚基、3-庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、异庚基、辛基、壬基、癸基。

当前述所提到的C₁～C₁₂烷基中含有氧原子时，可为C₁～C₁₂烷氧基。优选地，选择C₁～C₁₀烷氧基；进一步优选地，选择C₁～C₆烷氧基；更进一步优选地，选择C₁～C₄烷氧基。作为C₁～C₁₂烷氧基的实例，具体可以举出：甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、环戊氧基、环己氧基。

C₂～C₁₂烯基可为环状烯基，也可为链状烯基，链状烯基又可为直链烯基或支链烯基。另外，C₂～C₁₂烯基中双键的个数优选为1个。C₂～C₁₂烯基中碳原子数优选的下限值为2、3、4、5，优选的上限值为3、4、5、6、8、10、12。优选地，选择C₂～C₁₀烯基；进一步优选地，选择C₂～C₆烯基；更进一步优选地，选择C₂～C₅烯基。作为C₂～C₁₂烯基的实例，具体可以举出：乙烯基、烯丙基、异丙烯基、戊烯基、环己烯基、环庚烯基、环辛烯基。

C₂～C₁₂炔基可为环状炔基，也可为链状炔基，链状炔基又可为直链炔基或支链炔基。另外，C₂～C₁₂炔基中三键的个数优选为1个。C₂～C₁₂炔基中碳原子数优选的下限值为2、3、4、5，优选的上限值为3、4、5、6、8、10、12。优选地，选择C₂～C₁₀炔基；进一步优选地，选择C₂～C₆炔基；更进一步优选地，选择C₂～C₅炔基。作为C₂～C₁₂炔基的实例，具体可以举出：乙炔基、炔丙基、异丙炔基、戊炔基、环己炔基、环庚炔基、环辛炔基。

C₁～C₁₂胺基可选自

或

其中R’、R”选自C₁～C₁₂烷基。

C₆～C₂₆芳基可为苯基、苯烷基、联苯基、稠环芳烃基(例如萘基、蒽基、菲基)，联苯基和稠环芳烃基还可进一步被烷基或烯基取代。优选地，选择C₆～C₁₆芳基；进一步优选地，选择C₆～C₁₄芳基；更进一步优选地，选择C₆～C₉芳基。作为C₆～C₂₆芳基的实例，具体可以举出：苯基、苄基、联苯基、对甲苯基、邻甲苯基、间甲苯基、萘基、蒽基、菲基。

C₂～C₁₂杂环基中杂原子可选自氧、氮、硫、磷、硼中的一种或几种，杂环可为脂杂环或芳杂环。优选地，选择C₂～C₁₀杂环基；进一步优选地，选择C₂～C₇杂环基；更进一步优选地，选择五元芳杂环、六元芳杂环以及苯并杂环。作为C₂～C₁₂杂环基的实例，具体可以举出：环氧乙烷基、环氧丙烷基、环硫乙烷基、氮杂环丙烷基、β-丙内酯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、噻唑基、咪唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、吲哚基、喹啉基。

(1)具体地，式I-1所示的化合物为多腈基嘧啶类化合物。

在式I-1中，优选地，R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、取代或未取代的C₁～C₆直链或支链烷基、取代或未取代的C₅～C₉环状烷基、取代或未取代的C₁～C₆烷氧基、取代或未取代的C₁～C₆胺基、取代或未取代的C₂～C₆烯基、取代或未取代的C₂～C₆炔基、取代或未取代的C₆～C₁₂芳基、取代或未取代的C₂～C₁₂杂环基，其中，取代基可选自卤素原子中的一种或几种。进一步优选地，R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、取代或未取代的C₁～C₃直链或支链烷基、取代或未取代的C₅～C₇环状烷基、取代或未取代的C₁～C₃烷氧基、取代或未取代的C₁～C₃胺基、取代或未取代的C₂～C₃烯基、取代或未取代的C₂～C₃炔基、取代或未取代的C₆～C₈芳基、取代或未取代的C₂～C₇杂环基，其中取代基可选自卤素原子中的一种或几种。

在式I-1中，x优选地选自0～6的整数，进一步优选地选自0～4的整数，更优选地选自1或2。

在式I-1中，y优选地选自0～6的整数，进一步优选地选自0～4的整数，更优选地选自1或2。

在式I-1中，优选地，R₁、R₃为相同的基团；进一步优选地，R₁、R₃、R₄均为相同的基团。

在式I-1中，优选地，R₁、R₃均为氢原子；进一步优选地，R₁、R₃、R₄均为氢原子；再进一步优选地，R₁、R₂、R₃、R₄均为氢原子，或者R₁、R₃、R₄均为氢原子，R₂选自氟原子、氯原子、溴原子、取代或未取代的C₁～C₆直链或支链烷基、取代或未取代的C₁～C₆烷氧基，其中取代基选自卤素原子中的一种或几种，优选地，取代基选自氟原子。

优选地，式I-1所示的化合物可具体选自以下化合物中的一种或几种，但本申请不限于此：

(2)具体地，式I-2所示的化合物为多腈基哌嗪类化合物。

在式I-2中，优选地，R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、取代或未取代的C₁～C₆直链或支链烷基、取代或未取代的C₅～C₉环状烷基、取代或未取代的C₁～C₆烷氧基、取代或未取代的C₁～C₆胺基、取代或未取代的C₂～C₆烯基、取代或未取代的C₂～C₆炔基、取代或未取代的C₆～C₁₂芳基、取代或未取代的C₂～C₁₂杂环基，其中取代基选自卤素原子中的一种或几种。进一步优选地，R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、取代或未取代的C₁～C₃直链或支链烷基、取代或未取代的C₅～C₇环状烷基、取代或未取代的C₁～C₃烷氧基、取代或未取代的C₁～C₃胺基、取代或未取代的C₂～C₃烯基、取代或未取代的C₂～C₃炔基、取代或未取代的C₆～C₈芳基、取代或未取代的C₂～C₇杂环基，其中取代基选自卤素原子中的一种或几种。

在式I-2中，x优选地选自0～6的整数，进一步优选地选自0～4的整数，更优选地选自1或2。

在式I-2中，y优选地选自0～6的整数，进一步优选地选自0～4的整数，更优选地选自1或2。

在式I-2中，优选地，R₁、R₂、R₃、R₄中至少有两个为相同的基团，进一步优选地，R₁、R₂、R₃、R₄中至少有三个为相同的基团。

在式I-2中，优选地，R₁、R₂、R₃、R₄中至少有两个为氢原子；进一步优选地，R₁、R₂、R₃、R₄中至少有三个为氢原子；更进一步优选地，R₁、R₂、R₃、R₄均为氢原子，或者R₁、R₂、R₃、R₄中有三个为氢原子，且剩余一个选自氟原子、氯原子、溴原子、取代或未取代的C₁～C₆直链或支链烷基、取代或未取代的C₁～C₆烷氧基，其中取代基选自卤素原子中的一种或几种，优选地，取代基选自氟原子。

优选地，式I-2所示的化合物可具体选自以下化合物中的一种或几种，但本申请不限于此：

(3)具体地，式I-3所示的化合物为多腈基均三嗪类化合物。

在式I-3中，优选地，R₁、R₂、R₃各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、取代或未取代的C₁～C₆直链或支链烷基、取代或未取代的C₅～C₉环状烷基、取代或未取代的C₁～C₆烷氧基、取代或未取代的C₁～C₆胺基、取代或未取代的C₂～C₆烯基、取代或未取代的C₂～C₆炔基、取代或未取代的C₆～C₁₂芳基、取代或未取代的C₂～C₁₂杂环基，其中取代基选自卤素原子中的一种或几种。进一步优选地，R₁、R₂、R₃各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、取代或未取代的C₁～C₃直链或支链烷基、取代或未取代的C₅～C₇环状烷基、取代或未取代的C₁～C₃烷氧基、取代或未取代的C₁～C₃胺基、取代或未取代的C₂～C₃烯基、取代或未取代的C₂～C₃炔基、取代或未取代的C₆～C₈芳基、取代或未取代的C₂～C₇杂环基，其中取代基选自卤素原子中的一种或几种。

在式I-3中，x优选地选自0～6的整数，进一步优选地选自0～4的整数，更优选地选自1或2。

在式I-3中，y优选地选自0～6的整数，进一步优选地选自0～4的整数，更优选地选自1或2。

在式I-3中，优选地，R₁、R₂、R₃中至少有两个为相同的基团。

在式I-3中，优选地，R₁、R₂、R₃中至少有两个为氢原子；进一步优选地，R₁、R₂、R₃均为氢原子，或者R₁、R₂、R₃中有两个为氢原子，且剩余一个选自氟原子、氯原子、溴原子、取代或未取代的C₁～C₆直链或支链烷基、取代或未取代的C₁～C₆烷氧基，其中取代基选自卤素原子中的一种或几种，优选地，取代基选自氟原子。

优选地，式I-3所示的化合物可具体选自以下化合物中的一种或几种，但本申请不限于此：

〔添加剂B〕

在本申请第一方面的电解液中，所述添加剂B选自式II所示的磺酰亚胺锂盐。

式II中，R_F为C_p1F_2p1+1、F(CF₂CF₂O)_q1CF₂CF₂中的一种，R_f为C_p2F_2p2+1、F(CF₂CF₂O)_q2CF₂CF₂中的一种；p1、p2各自独立地选自0～8的整数；q1、q2各自独立地选自1～6的整数。

优选地，R_F为C_p1F_2p1+1，R_f为C_p2F_2p2+1，且p1、p2各自独立地选自0～4的整数。

进一步优选地，所述添加剂B选自如下化合物中的一种或几种：

在本申请第一方面的电解液中，添加剂B一方面具有分解温度高，分解时不产生HF的特性，即热稳定性明显强于LiPF₆，使其能够显著提高电化学装置的循环性能和存储性能；另一方面还可参与负极SEI膜的形成，使得负极形成的SEI膜可以阻碍负极与电解液的直接接触，从而有效减少副反应的发生。

在本申请第一方面的电解液中，添加剂B在电解液中的质量百分含量为0.1％～10％。如果添加剂B含量过低，则其对电解液的改善效果不明显，如果添加剂B的含量过高，则其会在高电压下对正极集流体产生强烈腐蚀，降低电化学装置的循环容量保持率，恶化电化学装置的循环性能。优选地，添加剂B在电解液中的质量百分含量范围的上限任选自10％、9％、8％、7％、6％、5％、4.5％、4％、3.5％、3％、2％、1.5％，下限任选自0.1％、0.25％、0.5％、0.6％、0.8％、0.9％、1.0％、1.2％。进一步优选地，添加剂B在电解液中的质量百分含量为0.5％～6％。更进一步优选地，添加剂B在电解液中的质量百分含量为1％～4％。

〔添加剂C〕

在本申请第一方面的电解液中，所述电解液还可包括添加剂C，所述添加剂C选自含有碳碳不饱和键的环状碳酸酯化合物、卤素取代的环状碳酸酯化合物中的一种或几种。

在本申请第一方面的电解液中，含有碳碳不饱和键的环状碳酸酯化合物选自式III-1所示的化合物中的一种或几种，在式III-1中，R₂₀选自支链上有烯基或炔基取代的C₁～C₆亚烷基、取代或未取代的C₂～C₆直链亚烯基，其中取代基选自卤素原子、C₁～C₆烷基、C₂～C₆烯基中的一种或几种。

优选地，含有碳碳不饱和键的环状碳酸酯化合物可具体选自以下化合物中的一种或几种，但本申请不限于此：

在本申请第一方面的电解液中，卤素取代的环状碳酸酯化合物选自如式III-2所示化合物中的一种或几种，在式III-2中，R₂₁选自卤素取代的C₁～C₆亚烷基、卤素取代的C₂～C₆亚烯基中的一种或几种。

具体地，卤素取代的的环状碳酸酯化合物选自以下化合物中的一种或几种，具体结构式如下：

在本申请第一方面的电解液中，添加剂C具有更高的还原电位，在电解液中会优先在负极表面还原，形成一层致密的SEI膜，阻止溶剂化锂离子对负极活性材料结构的破坏，而且添加剂C的氧化电位也较高，具有较好的氧化稳定性，不会在正极表面发生副反应。

在本申请第一方面的电解液中，添加剂C在电解液中的质量百分含量可为0.1％～10％。如果添加剂C含量过低，则其对电解液的改善效果不明显，如果添加剂C的含量过高，则在正极表面形成的膜过厚，降低电化学装置的循环容量保持率，恶化电化学装置的循环性能。优选地，添加剂C在电解液中的质量百分含量范围的上限任选自10％、9％、8％、7％、6％、5％、4.5％、4％、3.5％、3％、2％、1.5％，下限任选自0.1％、0.25％、0.5％、0.6％、0.8％、0.9％、1.0％、1.2％。进一步优选地，添加剂C在电解液中的质量百分含量为0.5％～6％。更进一步优选地，添加剂C在电解液中的质量百分含量为1％～3％。

在式III-1、式III-2中：

C₁～C₆亚烷基可为直链亚烷基或支链亚烷基。C₁～C₆亚烷基中碳原子数优选地下限值为2、3，优选地上限值为4、5、6。优选地，选择C₁～C₄亚烷基。作为C₁～C₆亚烷基的实例，具体可以举出：亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基、亚丁基、亚异丁基、亚仲丁基、亚戊基、亚己基。

C₂～C₆亚烯基为直链亚烯基或支链亚烯基。C₂～C₆亚烯基中双键的个数优选为1个。C₂～C₆亚烯基中碳原子数优选地下限值为2、3、4，优选地上限值为3、4、5、6。优选地，选择C₂～C₅亚烯基。作为C₂～C₆亚烯基的实例，具体可以举出：亚乙烯基、亚烯丙基、亚异丙烯基、亚烯丁基、亚烯戊基。

在本申请第一方面的电解液中，所述电解液可以为液态电解液，也可以为固态电解液，还可以为凝胶电解液。所述电解液中还可包括有机溶剂、电解质盐、聚合物等。

在本申请中仅以液体电解液为例进一步详细说明，液体电解液中还包括有机溶剂以及电解质盐。

〔有机溶剂〕

作为本申请实施例的电解液中使用的有机溶剂，包括环状碳酸酯以及链状碳酸酯，从而可进一步提高高温高电压情况下的循环性能和存储性能，且易于将电解液的电导率调节至合适的范围(25℃的电导率为4mS/cm～12mS/cm)，从而更有利于添加剂A和添加剂B达到更好的成膜效果。

具体地，环状碳酸酯可选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸1,2-丁烯酯、碳酸-2,3-丁二醇酯中的一种或几种。更优选地，环状碳酸酯可选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的一种或几种。

具体地，链状碳酸酯可选自碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸甲基异丙酯、碳酸甲丁酯、碳酸乙丙酯中的一种或几种的非对称链状碳酸酯；还可选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸二丁酯中的一种或几种的对称链状碳酸酯；还可为非对称链状碳酸酯和对称链状碳酸酯的混合物。

有机溶剂还可包括羧酸酯，即根据本申请的有机溶剂可包括环状碳酸酯、链状碳酸酯以及羧酸酯的混合物。

具体地，羧酸酯选自新戊酸甲酯、新戊酸乙酯、新戊酸丙酯、新戊酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯中的一种或几种。

羧酸酯具有介电常数大且粘度低的特点，可有效防止锂离子和电解液中阴离子的缔合，同时在离子传导方面比环状碳酸酯和链状碳酸酯更有优势，尤其是在低温下，能可保证电解液具有良好的离子传导特性。

基于有机溶剂的总质量计，环状碳酸酯的质量百分含量为15％～55％，优选为25％～50％；链状碳酸酯的质量百分含量为15％～74％，优选为25％～70％；羧酸酯的质量百分含量为0.1％～70％，优选为5％～50％。

〔电解质盐〕

作为本申请中使用的电解质盐，可以合适地列举出下述的锂盐。

〔Li盐－1类〕：可以合适地列举出选自LiPF₆、LiBF₄、LiAsF₆、LiSbF₆、LiPF₄(CF₃)₂、LiPF₃(C₂F₅)₃、LiPF₃(CF₃)₃、LiPF₃(异-C₃F₇)₃和LiPF₅(异-C₃F₇)中的一种或几种的“路易斯酸与LiF的络盐”，其中优选选自LiPF₆、LiBF₄、LiAsF₆，更优选选自LiPF₆、LiBF₄。

〔Li盐－2类〕：可以合适地列举出选自(CF₂)₂(SO₂)₂NLi(环状)、(CF₂)₃(SO₂)₂NLi(环状)和LiC(SO₂CF₃)₃中的一种或几种的“亚胺或甲基化锂盐”。

〔〔Li盐－3类〕：可以合适地列举出选自LiSO₃F、LiCF₃SO₃、CH₃SO₄Li、C₂H₅SO₄Li、C₃H₇SO₄Li、三氟((甲磺酰)氧基)硼酸锂(LiTFMSB)、五氟((甲磺酰)氧基)磷酸锂(LiPFMSP)中的一种或几种的“含有S(＝O)₂O结构的锂盐”，其中更优选选自LiSO₃F、CH₃SO₄Li、C₂H₅SO₄Li或LiTFMSB。

〔Li盐－4类〕：可以合适地列举出选自LiPO₂F₂、Li₂PO₃F和LiClO₄中的一种或几种的“含有P＝O或Cl＝O结构的锂盐”，其中优选选自LiPO₂F₂、Li₂PO₃F。

〔Li盐－5类〕：可以合适地列举出选自双[草酸根-O,O’]硼酸锂(LiBOB)、二氟[草酸根-O,O’]硼酸锂、二氟双[草酸根-O,O’]磷酸锂(LiPFO)和四氟[草酸根-O,O’]磷酸锂中的一种或几种的“以草酸盐配位体为正离子的锂盐”，其中更优选选自LiBOB、LiPFO。

上述锂盐可以单独使用或混合使用。其中，优选地，锂盐选自LiPF₆、LiPO₂F₂、Li₂PO₃F、LiBF₄、LiSO₃F、三氟((甲磺酰)氧基)硼酸锂(LiTFMSB)、双[草酸根-O,O’]硼酸锂(LiBOB)、二氟双[草酸根-O,O’]磷酸锂(LiPFO)和四氟[草酸根-O,O’]磷酸锂中的一种或几种。更优选地，锂盐选自LiPF₆、LiBF₄、LiSO₃F、三氟((甲磺酰)氧基)硼酸锂(LiTFMSB)、LiPO₂F₂、双[草酸根-O,O’]硼酸锂(LiBOB)和二氟双[草酸根-O,O’]磷酸锂(LiPFO)中的一种或几种。进一步优选地，锂盐为LiPF₆。

在本申请第一方面的电解液中，所述电解液25℃的电导率为4mS/cm～12mS/cm。当电解液的电导率太小时，电解液动力学性能差，电化学装置的低温性能差，且电解液粘度大，还会影响添加剂A在正极表面的吸附成膜效果；当电解液的电导率太大时，电解液热稳定性差，电化学装置的高温性能较差。

在本申请第一方面的电解液中，电解液的制备方法不受限制，可按照常规电解液的方法制备。例如可以通过下述方法获得：混合上述有机溶剂，向其中添加各添加剂。

在本申请第一方面的电解液中，添加剂A可通过下述方法合成。

式I-1所示的化合物的合成：

反应方程式为：

具体制备工艺为：

在20min～60min内向原料P-1中滴加浓度为30％～40％的P-2水溶液并快速搅拌，滴加完毕后快速搅拌15h～30h，于70℃～90℃油浴回流搅拌3h～5h，得到无色发烟粘稠状液体中间产物I-1-1；继续加入K₂CO₃、KI、无水乙腈，快速搅拌成固液混合相，于40℃～60℃下快速加入原料P-3，继续搅拌10h～20h后冷却至室温，分离提纯得到式I-1所示的化合物。

(2)式I-2所示的化合物的制备：

反应方程式为：

具体制备工艺为：

将无水碳酸钠、原料P-4与原料P-3在无水乙醇中混合，反应搅拌2h～5h；热乙醇反复多次冲洗得到粗产物，重结晶得到式I-2所示的化合物。

(3)式I-3所示的化合物的制备：

反应方程式为：

具体制备工艺为：

将无水碳酸钠、原料P-5与原料P-3在无水乙醇中混合，反应搅拌2h～5h；热乙醇反复多次冲洗得到粗产物，重结晶得到式I-3所示的化合物。

下面说明根据本申请第二方面的电化学装置。

本申请第二方面的电化学装置包括正极极片、负极极片、置于正极极片和负极极片之间的隔离膜以及根据本申请第一方面的电解液。需要说明的是，本申请第二方面的电化学装置可为锂离子二次电池、锂一次电池或锂离子电容器。

当电化学装置为锂离子二次电池时，正极包含能脱出、嵌入锂离子的正极活性材料，负极包含能嵌入、脱出锂离子的负极活性材料。具体的，正极活性材料可选自锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂镍钴铝氧化物、前述这些氧化物添加其他过渡金属或非过渡金属得到的化合物中的一种或几种。具体可以采用层状含锂氧化物、尖晶石型含锂氧化物、橄榄石型含锂磷酸盐化合物等。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作锂离子二次电池正极活性材料的传统公知的材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。负极活性材料可为软碳、硬碳、人造石墨、天然石墨、硅、硅氧化合物、硅碳复合物、钛酸锂、能与锂形成合金的金属等。具体可以采用碳基材料、硅基材料、锡基材料等。锂离子二次电池但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作锂离子二次电池负极活性材料的传统公知的材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。

当电化学装置为锂一次电池时，具体地，负极活性材料为金属锂或锂合金；正极活性材料可为固态卤化物如氟化铜(CuF₂)、氯化铜(CuCl₂)、氯化银(AgCl)、聚氟化碳((CF)₄)，固态硫化物如硫化铜(CuS)、硫化铁(FeS)、二硫化铁(FeS₂)，固态氧化物如二氧化锰(MnO₂)、氧化铜(CuO)、三氧化钼(MoO₃)、五氧化二钒(V₂O₅)，正极活性材料还可为固态含氧酸盐如铬酸银(Ag₂CrO₄)、铋酸铅(Pb₂Bi₂O₅)。这些正极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。

当电化学装置为锂离子电容器时，锂离子电容器的负极活性材料为石墨、多并苯类材料，正极活性材料为活性炭。

在本申请第二方面的电化学装置中，隔离膜的具体种类并不受到具体的限制，可以是现有电化学装置中使用的任何隔膜材料，例如聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯以及它们的多层复合膜，但不仅限于这些。

在本申请第二方面的电化学装置中，正极极片还包括粘结剂和导电剂，将包含有正极活性材料、粘结剂和导电剂的正极浆料涂覆在正极集流体上，待正极浆料干燥后获得正极极片。同样的，负极极片还包括粘结剂和导电剂，将包含有负极活性材料、粘结剂和导电剂的负极浆料涂覆在负极集流体上，待负极浆料干燥后获得负极极片。

进一步地，当电化学装置为锂离子二次电池时，锂离子二次电池的充电截止电压不小于4.2V，即锂离子二次电池可在不小于4.2V的高电压状态下使用。优选地，锂离子二次电池可在4.2V～4.9V范围内工作，进一步优选地，锂离子二次电池在4.3V～4.8V范围内工作。在高电压状态下，正极活性材料表面过渡金属的价态越高，失去的电子越多，会形成更多的空轨道，更容易与添加剂A中氮原子的孤对电子进行络合，即添加剂A能够越大程度地发挥相应的保护作用。

为了使本申请的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本申请，并非为了限定本申请，实施例的配方、比例等可因地制宜做出选择而对结果并无实质性影响。

在本申请的下述具体实施例中，仅示出电化学装置为锂离子二次电池的实施例，但本申请不限于此。在实施例、对比例中，所使用到的试剂、材料以及仪器如没有特殊的说明，均可商购获得。其中添加剂A2、A8、A13的具体合成过程如下，其它种类的添加剂A均可根据类似的方法合成。

添加剂A2的合成：

在0.5h内向1,3-丙二胺中滴加37％甲醛水溶液并快速搅拌，滴加完毕后继续快速搅拌20h，之后于80℃油浴回流搅拌4h，得到无色发烟粘稠状液体中间产物六氢嘧啶；继续加入K₂CO₃、KI、无水乙腈，快速搅拌成固液混合相，于60℃下0.5h内加入β-氯丙腈，继续搅拌17h后冷却至室温，分离提纯得到A2。核磁共振碳谱如图1所示。

添加剂A8的合成：

将无水碳酸钠、哌嗪与β-氯丙腈在无水乙醇中混合，反应搅拌4h；热乙醇反复多次冲洗得到粗产物，重结晶得到A8。核磁共振碳谱如图2所示。

添加剂A13的合成：

将无水碳酸钠、1,3,5-均三嗪与氯乙腈在无水乙醇中混合，反应搅拌4h；热乙醇反复多次冲洗得到粗产物，重结晶得到A13。核磁共振碳谱如图3所示。

在实施例和对比例中，锂离子二次电池均按照下述方法制备。

(1)电解液的制备：采用碳酸丙烯酯(简称PC)和碳酸乙烯酯(简称为EC)中的至少一种，碳酸甲乙酯(简称为EMC)和碳酸二乙酯(简称为DEC)中的至少一种，以及丙酸甲酯、丙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯中的至少一种的混合液为有机溶剂，调节其混合比例，以达到预期的电解液粘度和电导率。锂盐为LiPF₆，LiPF₆的总含量为电解液的总质量的12.5％。按照如表1所示的电解液组成加入各添加剂，其中各添加剂组分的含量均为基于电解液的总质量计。

其中，所用到的添加剂如下所示：

添加剂A：

添加剂B：

添加剂C：

(2)正极极片的制备：将正极活性材料LiCoO₂、粘结剂PVDF、导电剂乙炔黑按照质量比98:1:1混合，加入N-甲基吡咯烷酮，在真空搅拌机作用下搅拌至稳定均一，获得正极浆料；将正极浆料均匀涂覆于铝箔上；将铝箔在室温晾干后转移至120℃的鼓风烘箱中干燥1h，然后经过冷压、分切得到正极极片。

(3)负极极片的制备：将负极活性材料石墨、导电剂乙炔黑、增稠剂羧甲基纤维素钠溶液、粘结剂丁苯橡胶乳液按照质量比97:1:1:1混合，加入去离子水，在真空搅拌机作用下搅拌至稳定均一，获得负极浆料；将负极浆料均匀涂覆于铜箔上；将铜箔在室温晾干后转移至120℃的鼓风烘箱中干燥1h，然后经过冷压、分切得到负极极片。

(4)锂离子二次电池的制备：将正极极片、负极极片以及PP/PE/PP隔离膜进行卷绕得到电芯，将电芯放入包装壳后，注入电解液，再依次封口，经静置、热冷压、化成、排气、测试容量等工序，获得锂离子二次电池。

表1：实施例1-25和对比例1-2的电解液参数

下面说明锂离子二次电池的测试过程。

(1)锂离子二次电池在常温、高电压情况下的循环性能测试

在25℃下，将锂离子二次电池先以1C恒流充电至电压为4.35V，进一步以4.35V恒压充电至电流为0.05C，然后以1C恒流放电至电压为3.0V，此为一个充放电循环过程，此次的放电容量为首次循环的放电容量。将锂离子二次电池按照上述方法进行200次循环充电/放电测试，检测得到第200次循环的放电容量。

锂离子二次电池循环200次后的容量保持率(％)＝(锂离子二次电池循环200次的放电容量/锂离子二次电池首次循环的放电容量)×100％。

(2)锂离子二次电池在高温、高电压情况下的循环性能测试

在45℃下，将锂离子二次电池先以1C恒流充电至电压为4.35V，进一步以4.35V恒压充电至电流为0.05C，然后以1C恒流放电至电压为3.0V，此为一个充放电循环过程，此次的放电容量为首次循环的放电容量。将锂离子二次电池按照上述方法进行200次循环充电/放电测试，检测得到第200次循环的放电容量。

(3)锂离子二次电池在高温情况下的存储性能测试

在25℃下，将锂离子二次电池以0.5C恒流充电至电压为4.35V，然后以4.35V恒压充电至电流为0.05C，此时测试锂离子二次电池的厚度并记为h₀；之后将锂离子二次电池放入85℃的恒温箱，储存24h后取出，测试此时锂离子二次电池的厚度并记为h₁。

锂离子二次电池85℃存储24h后的厚度膨胀率(％)＝[(h₁-h₀)/h₀]×100％。

(4)锂离子二次电池低温性能测试

将锂离子二次电池放入保温炉内，调节炉温至25℃，再将锂离子二次电池以0.5C恒流充电至电压为4.35V，然后以4.35V恒压充电至电流为0.05C，此过程使锂离子二次电池满充。将满充的锂离子二次电池以0.5C恒流放电至电压为3.0V，此过程使锂离子二次电池满放，满放过程中的放电容量记为C₀。

将保温炉温度调节至-20℃后静置60分钟，待炉内温度达到-20℃后，重复上述满充和满放过程，满放过程中的放电容量记为C₁。

锂离子二次电池-20℃低温容量保持率(％)＝(C₁/C₀)×100％。

表2：实施例1-25和对比例1-2的测试结果

添加剂A加入到电解液中可以有效的改善锂离子二次电池的产气问题，优化存储性能，进一步增加锂离子二次电池电池在25℃和45℃的循环性能，同时兼顾低温性能。其作用机制主要是降低正极活性材料表面活性，抑制正极活性材料与电解液发生副反应，从而降低产气量，减少容量损失，进而表现出优异的循环性能和存储性能。同时，添加剂A还能够在一定程度上提高电解液的电导率，改善锂离子二次电池的动力学性能，因此对锂离子二次电池的低温性能也具有一定改善效果。

在添加剂A的基础上，加入合适配比的添加剂B(即磺酰亚胺锂盐)，会进一步提高锂离子二次电池高温、高电压情况下的循环性能以及存储性能，进一步降低产气量，改善低温及倍率性能，抑制低温析锂现象的发生。其主要作用机制是：添加剂A能够稳定正极表面，降低正极表面的副反应的产生；而添加剂B磺酰亚胺锂盐，一方面具有分解温度高、分解时不产生HF的特性，即热稳定性明显强于LiPF₆，使其能够显著提高锂离子二次电池的循环性能和存储性能，另一方面还可参与负极SEI膜的形成，使得形成的SEI膜可以阻碍负极与电解液的直接接触，从而有效减少副反应的发生，最终加入添加剂B后能进一步提高锂离子二次电池的循环性能和存储性能；此外，由于添加剂B的解离能力强于LiPF₆，具有较高的电导率，使得加入添加剂B后电解液的整体电导率提高，改善了低温及倍率性能，并能显著抑制低温析锂现象的发生。

实施例1-12为不同配比的添加剂A和添加剂B的相互配合对锂离子二次电池性能的影响。从实施例1可以看出，当添加剂A加入量较少，添加剂B加入量较多时，锂离子二次电池的循环性能恶化，产气问题得到一定程度的改善，但改善效果不大。原因是：当添加剂A加入量较少时，添加剂A对正极活性材料的保护作用不明显，而添加剂B加入量较大，在高电压的情况下发生强烈的腐蚀铝箔现象，造成循环性能的恶化。随着添加剂A加入量的增加、添加剂B加入量的降低，添加剂A和添加剂B协同作用于锂离子二次电池的优势逐渐体现，当添加剂A加入量为2％，添加剂B加入量为4％时锂离子二次电池的循环性能和存储性能较对比例2也得到了较大的提升。实施例5、实施例6、实施例7分别为三种磺酰亚胺锂盐LiFSI、LiTFSI与LiFNFSI与添加剂A的最佳配比，均使锂离子二次电池的循环性能和存储性能有较大的提升。

实验例13-25探索了添加剂A和添加剂B加入量在最优的情况下，添加剂C(含有碳碳不饱和键的环状碳酸酯化合物、卤素取代的环状碳酸酯化合物)的添加量及其对锂离子二次电池的影响，其中我们选择对循环和存储性能优化更大的B1(LiFSI)作为基组添加剂。在实施例13-25中，含有碳碳不饱和键的环状碳酸酯化合物、卤素取代的环状碳酸酯化合物均是很好的负极成膜添加剂，可优先于电解液中其它物质(例如有机溶剂)在负极成膜，阻止有机溶剂和溶剂化锂离子对石墨结构的破坏，但如果添加剂C加入量较多也会增大电池阻抗。从实施例13-25中可以看出，在添加剂C加入量较少(小于1％)时，相较于实施例5，锂离子二次电池性能并没有得到显著的改善，这是由于参与成膜的添加剂C的量较少，难以起到明显的作用；在添加剂C加入量较多(大于6％)时，容易使形成的SEI膜厚度较大，一方面会降低锂离子的迁移速度，增加电池阻抗甚至导致析锂，另一方面，过多的成膜反应消耗了大量的锂离子，使得不可逆容量显著增加，锂离子二次电池循环性能明显下降。在添加剂C加入量在3％时，锂离子二次电池的循环性能和存储性能达到最优。实施例16、实施例17、实施例18分别为添加剂C1(VC)、添加剂C2(VEC)、添加剂C3(FEC)最佳添加量时的电池性能，可以看出添加剂C1(VC)对循环容量保持率和产气问题的改善要优于其它两种添加剂。此外，添加剂C的加入没有改变电解液的电导率，因此锂离子二次电池的动力学性能未受影响，低温性能基本保持不变。

从实施例1-24中还可知，电解液的电导率也会影响锂离子二次电池的性能。电解液的电导率较小时，电解液动力学性能较差，锂离子二次电池的低温性能较差；同时电导率较小时，电解液粘度较大，还会影响多腈基六元氮杂环化合物在正极表面的吸附成膜效果，也会影响磺酰亚胺锂盐在负极表面的成膜效果。当电解液的电导率较大时，电解液热稳定性较差，锂离子二次电池的高温性能较差。

其他实施例

采用上述实施例1-25的方法继续制备锂离子二次电池，其电解液的组成如表3所示。

表3：实施例26-42的电解液参数

表4：实施例26-42的测试结果

实施例26-42的锂离子二次电池高温、高电压情况下的循环性能与存储性能以及低温性能与实施例1-25类似，限于篇幅不再赘述。

根据上述说明书的揭示和教导，本申请所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本申请并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本申请的一些修改和变更也应当落入本申请的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本申请构成任何限制。

Claims

1.一种电解液，其特征在于，所述电解液中含有添加剂A以及添加剂B；

所述添加剂A选自式I-1、式I-2、式I-3所示的化合物中的一种或几种，在式I-1、式I-2、式I-3中：R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢原子、卤素原子、取代或未取代的C₁～C₁₂烷基、取代或未取代的C₁～C₁₂烷氧基、取代或未取代的C₁～C₁₂胺基、取代或未取代的C₂～C₁₂烯基、取代或未取代的C₂～C₁₂炔基、取代或未取代的C₆～C₂₆芳基、取代或未取代的C₂～C₁₂杂环基，其中，取代基选自卤素原子、腈基、C₁～C₆烷基、C₂～C₆烯基、C₁～C₆烷氧基中的一种或几种；x、y、z各自独立地选自0～8的整数；在式I-1和式I-3中，m、n、k各自独立地选自0～2的整数；在式I-2中，m、n各自独立地选自0～2的整数，且m、n不同时为2；

所述添加剂B选自式II所示的磺酰亚胺锂盐，式II中，R_F为C_p1F_2p1+1、F(CF₂CF₂O)_q1CF₂CF₂中的一种，R_f为C_p2F_2p2+1、F(CF₂CF₂O)_q2CF₂CF₂中的一种；p1、p2各自独立地选自0～8的整数；q1、q2各自独立地选自1～6的整数；

所述添加剂A在所述电解液中的质量百分含量为0.001％～10％；

所述添加剂B在所述电解液中的质量百分含量为0.1％～10％；

所述电解液25℃的电导率为4mS/cm～12mS/cm。

2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，

所述添加剂A在所述电解液中的质量百分含量为0.01％～6％；

所述添加剂B在所述电解液中的质量百分含量为0.5％～6％。

3.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，

所述添加剂A在所述电解液中的质量百分含量为0.1％～3.5％。

4.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，

所述添加剂B在所述电解液中的质量百分含量为1％～4％。

5.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，添加剂A选自如下化合物中的一种或几种：

6.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述添加剂B选自如下化合物中的一种或几种：

7.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括添加剂C，所述添加剂C选自含有碳碳不饱和键的环状碳酸酯化合物、卤素取代的环状碳酸酯化合物中的一种或几种。

8.根据权利要求7所述的电解液，其特征在于，所述含有碳碳不饱和键的环状碳酸酯化合物选自式III-1所示的化合物中的一种或几种，在式III-1中，R₂₀选自支链上有烯基或炔基取代的C₁～C₆亚烷基、取代或未取代的C₂～C₆直链亚烯基，其中取代基选自卤素原子、C₁～C₆烷基、C₂～C₆烯基中的一种或几种；

所述卤素取代的环状碳酸酯化合物选自如式III-2所示化合物中的一种或几种，在式III-2中，R₂₁选自卤素取代的C₁～C₆亚烷基、卤素取代的C₂～C₆亚烯基中的一种或几种；

9.根据权利要求7所述的电解液，其特征在于，所述添加剂C在所述电解液中的质量百分含量为0.1％～10％。

10.根据权利要求9所述的电解液，其特征在于，所述添加剂C在所述电解液中的质量百分含量为0.5％～6％。

11.根据权利要求10所述的电解液，其特征在于，所述添加剂C在所述电解液中的质量百分含量为1％～3％。

12.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括有机溶剂，所述有机溶剂包括环状碳酸酯、链状碳酸酯以及羧酸酯的混合物；

环状碳酸酯选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸1,2-丁烯酯、碳酸-2,3-丁二醇酯中的一种或几种；

链状碳酸酯选自碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸甲基异丙酯、碳酸甲丁酯、碳酸乙丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸二丁酯中的一种或几种；

羧酸酯选自新戊酸甲酯、新戊酸乙酯、新戊酸丙酯、新戊酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯中的一种或几种。

13.根据权利要求12所述的电解液，其特征在于，基于有机溶剂的总质量计：

环状碳酸酯的质量百分含量为15％～55％；

链状碳酸酯的质量百分含量为15％～74％；

羧酸酯的质量百分含量为0.1％～70％。

14.根据权利要求13所述的电解液，其特征在于，基于有机溶剂的总质量计：

环状碳酸酯的质量百分含量为25％～50％。

15.根据权利要求13所述的电解液，其特征在于，基于有机溶剂的总质量计：

链状碳酸酯的质量百分含量为25％～70％。

16.根据权利要求13所述的电解液，其特征在于，基于有机溶剂的总质量计：

羧酸酯的质量百分含量为5％～50％。

17.一种电化学装置，包括正极极片、负极极片、置于所述正极极片和所述负极极片之间的隔离膜以及电解液，其特征在于，所述电解液为根据权利要求1-16中任一项所述的电解液。