CN112216871A - 一种锂离子电池电解液及其制备方法、锂离子电池和电池模组 - Google Patents

一种锂离子电池电解液及其制备方法、锂离子电池和电池模组 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种锂离子电池电解液及其制备方法、锂离子电池和电池模组，该电解液含有第一离子液体、第二离子液体、锂盐和成膜剂；第一离子液体含有第一咪唑阳离子，第二离子液体含有第二咪唑阳离子。本公开的电解液粘度低、稳定性高、电化学窗口宽、电导率高，且与电极具有较好的相容性，使得含有本公开电解液的锂离子电池具有良好的电化学性能。

Description

一种锂离子电池电解液及其制备方法、锂离子电池和电池 模组
技术领域
本公开涉及锂离子电池领域，具体地，涉及一种锂离子电池电解液及其制备方法、锂离子电池和电池模组。
背景技术
锂离子电池是电动汽车的首选动力源，在储能领域体现出良好的应用前景。小容量的锂离子电池在各类电子产品领域中已广泛使用，但是对于功率密度要求高、高温性能优越、安全性好以及使用寿命长的动力电池需求，现有锂离子电池体系难以满足。传统锂离子电池电解液普遍使用的溶剂为易燃碳酸酯，该溶剂锂离子电池在滥用情况下发生燃烧、爆炸等安全事故的根源。
开发稳定性高、综合性能好的新型电解液是改善锂离子电池循环寿命的重要途径，也是近二十年来学术界与产业界一直致力于研究的热点问题。离子液体因其低蒸气压、难燃的特点，将其作为锂离子电池电解质，在杜绝锂离子电池安全隐患方面显示了良好的性能。1996年Bonhote等首次报道含[N(SO2CF3)2]-(TFSI)的咪唑鎓离子液体，此后离子液体不论在基础理论，还是应用研究都进入了一个飞速发展的时期。
然而对于将离子液体应用于锂离子电池中，目前同样存在明显的瓶颈问题，例如较大的粘度和较低的电导率严重限制了电池的倍率性能。为解决上述问题，有文献公开了用离子液体来部分替代有机溶剂而组成锂电池复合电解液，如专利CN101087035A和CN106876787A中公开的复合离子液体电解液均采用有机碳酸酯溶剂调节离子液体电解液体系的粘度。上述锂离子电池复合电解液只有限地解决了电解液易燃的问题，锂离子电池还存在循环充放电过程中因碳酸酯溶剂不断消耗导致离子液体复合电解液的体系遭到破坏，造成电池的循环寿命降低的问题。
同时还有文献中公开了全离子液体作为锂离子电池电解液，但全离子液体电解液存在对石墨材料负极及隔膜浸润和兼容的问题。如专利文献CN106920910A采用一种安全性纤维素无纺布隔膜取代聚烯烃隔膜以提高全离子液体电解液对聚烯烃隔膜浸润性，但是该方法并未解决负极浸润性的问题。
发明内容
本公开的目的是为了克服现有离子液体电解液的锂离子电池电化学窗口窄、电化学性能差的问题，提供一种锂离子电池电解液及其制备方法、锂离子电池和电池模组。
为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种锂离子电池电解液，该电解液含有第一离子液体、第二离子液体、锂盐和成膜剂；
所述第一离子液体含有第一咪唑阳离子，所述第一咪唑阳离子具有如式(I)所示的结构，
Figure BDA0002125761930000021
式(I)，其中，R1为-NH2或-SO2OCH3，n1为1-3的整数，n2为1-3的整数，n1≥n2，
所述第二离子液体含有第二咪唑阳离子，所述第二咪唑阳离子具有如式(II)所示的结构，
Figure BDA0002125761930000022
式(II)，其中，R2为-NH2或-SO2OCH3，n3为1-4的整数，n4为4-8的整数。
可选地，所述第一离子液体和所述第二离子液体各自独立地含有双氟磺酰亚胺阴离子、双三氟甲基磺酰亚胺阴离子、六氟磷酸阴离子和双草酸硼酸阴离子中的一种或几种。
可选地，所述第一离子液体和所述第二离子液体分别含有双氟磺酰亚胺阴离子。
可选地，式(I)中，n1为1、2或3，n2为1或2；式(II)中，n3为1、2或3，n4为4、5、6或7。
可选地，所述第一咪唑阳离子的R1与所述第二咪唑阳离子的R2相同。
可选地，以所述电解液的总重量为基准，所述第一离子液体的含量为50-90重量％，所述第二离子液体的含量为8.5-45重量％，所述成膜剂的含量为0.1-5重量％。
可选地，以所述电解液的总重量为基准，所述第一离子液体的含量为80-90重量％，所述第二离子液体的含量为9.5-20重量％，所述成膜剂的含量为0.1-5重量％。
可选地，所述锂盐的含量为1.5-3.0mol/L。
可选地，所述锂盐选自双氟磺酰亚胺锂盐、双三氟甲基磺酰亚胺锂盐、六氟硼酸锂盐和双草酸硼酸锂盐中的一种或几种。
可选地，所述锂盐为双氟磺酰亚胺锂盐。可选地，所述成膜剂选自碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯和三(三甲基硅烷)磷酸酯中的一种或几种。
本公开第二方面提供一种制备本公开第一方面提供的电解液的方法，该方法包括以下步骤：在惰性气体氛围下，将第一离子液体、第二离子液体、成膜剂和锂盐混合，得到所述电解液。
可选地，以所述电解液的总重量为基准，所述第一离子液体的用量为50-90重量％，所述第二离子液体的用量为8.5-45重量％，所述成膜剂的用量为0.1-5重量％，所述锂盐的用量为1.5-3.0mol/L。
本公开第三方面提供一种锂离子电池，该锂离子电池包括正极、负极和本公开第一方面提供的锂离子电池电解液。
本公开第四方面提供一种电池模组，该电池模组包括本公开第三方面提供的锂离子电池。
通过上述技术方案，本公开电解液中含有两种不同的离子液体，第一离子液体与第二离子液体的阳离子分别为具有特定取代基的三取代的咪唑阳离子，取代后的咪唑阳离子具有较低的粘度、较宽的电化学窗口、较高的稳定性和电导率；且第一离子液体的阳离子含有短链亚甲基，第二离子液体的阳离子含有长链亚甲基，二者相配合使得电解液与电极具有较优的相容性。含有本公开的电解液的锂离子电池具有良好的安全性能和电化学性能。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1为本公开实施例2、实施例3和实施例4制备得到的电解液的LSV曲线图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
本公开第一方面提供一种锂离子电池电解液，该电解液含有第一离子液体、第二离子液体、锂盐和成膜剂；
第一离子液体含有第一咪唑阳离子，第一咪唑阳离子具有如式(I)所示的结构，
Figure BDA0002125761930000051
式(I)，其中，R1为-NH2或-SO2OCH3，n1为1-3的整数，n2为1-3的整数，n1≥n2，
第二离子液体含有第二咪唑阳离子，第二咪唑阳离子具有如式(II)所示的结构，
Figure BDA0002125761930000052
式(II)，其中，R2为-NH2或-SO2OCH3，n3为1-4的整数，n4为4-8的整数。
本公开的电解液中含有两种不同的离子液体，两种离子液体中的阳离子均为三取代的咪唑类阳离子。其中，第一离子液体中阳离子的咪唑环2位上的氢由甲基取代，可以显著增强离子液体的电化学稳定性，以使得离子液体的电化学窗口更宽；咪唑环3位上短链亚甲基连接的氰基也可以提高离子液体的电化学稳定性，特别是还原稳定性，以使得离子液体的电化学窗口加宽；咪唑环1位上短链亚甲基连接的氨基或磺酸酯基，氨基或磺酸酯基与负极石墨层具有较好的相容性，且含有短链亚甲基结构的阳离子的离子液体的结构具有一定的刚性，可以提高离子液体的熔点，保证离子液体具有较低粘度。优选地，当咪唑环1位上短链亚甲基连接有磺酸酯基时，负极的SEI膜中会形成Li2SO3，Li2SO3具有优异的导锂能力，以进一步提高电解液的电导率。第二离子液体的阳离子与第一离子液体的阳离子结构相似，但第二离子液体阳离子的咪唑环1位上为长链亚甲基连接的氨基或磺酸酯基，使得离子液体具有优异的表面活性，可以有效降低电解液在隔膜的界面张力，增加离子液体与隔膜的相容性，也有助于提高电解液的电导率。
综上所述，本公开的电解液含有离子液体，该离子液体的阳离子具有特定种类和位置的取代基，含有短链亚甲基取代基的第一离子液体与含有长链亚甲基取代基的第二离子液体具有协同作用。本公开的电解液粘度低、熔点高、电化学窗口宽、与电极的相容性好，使得锂离子电池同时具有优良的安全性能和电化学性能。本公开的锂离子电池电解液尤其适用于高压锂离子电池。
根据本公开，第一离子液体和第二离子液体可以各自独立地含有双氟磺酰亚胺阴离子、双三氟甲基磺酰亚胺阴离子、六氟磷酸阴离子和双草酸硼酸阴离子中的一种或几种。优选地，第一离子液体与第二离子液体可以分别含有双氟磺酰亚胺阴离子，双氟磺酰亚胺阴离子[N(FSO2)2]-具有亚胺共轭体系，其结构为：
Figure BDA0002125761930000061
本公开将特定的阴离子双氟磺酰亚胺与阳离子相配合，可以进一步提高电解液的稳定性和导电率。具体地，[N(FSO2)2]-电化学窗口较宽、粘度较低、在水和空气中性质稳定；其次，其体积相对较大，而离子液体中阴离子的体积增大可以降低离子液体的熔点。同时，大体积的[N(FSO2)2]-具有更优的电荷分散能力，有效地降低了离子间的相互作用力而使其具有更低的粘度，有助于匹配粘度相对较低的离子液体，从而使得电解液的粘度也进一步降低，有助于提高电解液的导电率。
根据本公开，式(I)中，R1可以为-NH2或-SO2OCH3，n1可以为1、2或3，优选为1或2，n2可以为1或2，优选为1；式(II)中，R2可以为-NH2或-SO2OCH3，n3可以为1、2或3，n4可以为4、5、6或7。当第一离子液体与第二离子液体的阳离子具有上述结构时，本公开的电解液具有更优的电化学性能和安全性。R1和R2可以相同或不同，例如一种实施方式中R1可以为-NH2，R2可以为-SO2OCH3，另一实施方式中R2可以为-NH2，R1可以为-SO2OCH3；进一步优选R1和R2相同，例如R1和R2分别为-NH2，或者R1和R2分别为-SO2OCH3，以进一步提高锂电解液的电化学性能和安全性。
电解液各组分的含量影响电解液的物理化学性质，以电解液的总重量为基准，第一离子液体的含量可以为50-90重量％，第二离子液体的含量可以为8.5-45重量％，成膜剂的含量可以为0.1-5重量％。在上述比例范围内，锂离子电池电解液不但具有较低的粘度、较宽的电化学窗口，还具有良好的电导率，可以有效提高锂离子电池的电化学性能，特别是提高锂离子电池的循环性能。
优选地，以电解液的总重量为基准，第一离子液体的含量可以为80-90重量％，第二离子液体的含量可以为9.5-20重量％，成膜剂的含量可以为0.1-5重量％，在上述范围内可以进一步提高电解液的电化学性能。
根据本公开，锂盐的含量可以在较大范围内变化，优选地，锂盐的含量可以为1.5-3.0mol/L，更优选为2.0-2.5mol/L，在上述含量范围内，锂盐可以充分溶解于离子液体中，且可以在阳极表面形成厚度适宜的钝化层，从而使得电解液具有较高的离子电导率和良好的电化学性能。
根据本公开，锂盐的选择对电解液具有重要影响，锂盐可以选自双氟磺酰亚胺锂盐、双三氟甲基磺酰亚胺锂盐、六氟磷酸锂盐、四氟硼酸锂盐和双草酸硼酸锂盐中的一种或几种，上述锂盐在离子液体中的溶解度较高，进而使得电解液具有良好的电导率，以提高锂离子电池的电化学性能。
优选地，锂盐的阴离子与离子液体的阴离子相同，一种具体实施方式，锂盐可以为双氟磺酰亚胺锂盐，第一离子液体与第二离子液体中的阴离子可以分别为双氟磺酰亚胺阴离子。一方面，既保证了电解质间的相溶性良好，又避免了电解液中因阴离子不同而导致离子交换重排，而使得电解液体系变质、稳定性和化学性能变差的问题；另一方面，锂离子电池在充电时阳极表面会生成均匀的钝化膜，使其具有良好的阳极性能，而使锂离子电池具有综合性良好的电化学性能。成膜剂可以为本领域的技术人员所常规采用的，例如可以为碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯和三(三甲基硅烷)磷酸酯中的一种或几种，这些成膜添加剂先于所选用的离子液体在负极形成钝化保护膜。
本公开第二方面提供一种本公开第一方面提供的电解液的制备方法，该方法包括以下步骤：在惰性气体氛围下，将第一离子液体、第二离子液体、成膜剂和锂盐混合，得到电解液。操作条件可以为：温度为10-30℃，压力为0.10-0.15MPa。其中，第一离子液体和第二离子液体可以根据需要由商购得到，例如第一离子液体和第二离子液体均可以购自河北工业大学。
本公开的方法可以简单、便捷地制备得到锂离子电池电解液，制备得到的锂离子电池电解液与电极相容性良好，且具有较宽的电化学窗口、较低的粘度、较高的熔点和较大的电导率。
根据本公开，以电解液的总重量为基准，第一离子液体的用量可以为50-90重量％，第二离子液体的用量可以为8.5-45重量％，成膜剂的用量可以为0.1-5重量％，锂盐的含量可以为1.5-3.0mol/L，在上述用量范围内可以制备得到电化学性能均衡、稳定且安全的锂离子电池电解液。
本公开第三方面提供一种锂离子电池，该锂离子电池包括正极、负极和本公开第一方面提供的锂离子电池电解液。对本公开的锂离子电池的具体形式不做限制，例如可以为软包电池、扣式电池或方形电池。本公开的锂离子电池的安全性能良好，且具有优良的电化学性能，特别是循环稳定性。
本公开的锂离子电池可以采用本领域的技术人员所常规采用的方法制备，对此不做限制。优选地，可以通过以下方法制备电池：
正极制备：将活性物质NCM811与乙炔黑、聚偏氟乙烯(购自东莞市庆丰塑胶原料有限公司，牌号为FR900)按重量比为90:5:5溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)中形成固含量为50重量％的电池浆料，并将搅拌均匀后得到的浆料涂敷在厚度为16μm的铝箔两面上，并在110℃±5℃下烘烤，然后经过压延、真空干燥，形成厚度为140μm±5μm的材料层。
负极制备：将沥青包覆天然石墨(沥青包覆量为2％)与导电炭黑、丁苯橡胶、羧甲基纤维素按重量比为95：1：1.7：2.3分散在去离子水中得到负极浆料，并将搅拌均匀后的负极浆料涂敷在厚度为10μm的铜箔两面上，并在110℃±5℃下烘烤，然后经过压延、真空干燥，形成厚度为100μm±5μm的材料层。
电池的制备：将上述正、负极片与20μm厚的聚丙烯隔膜卷绕成方形锂离子电池组，装入电池壳中并进行焊接，随后将本公开第一方面或第二方面提供的电解液注入到电池壳中，密封制成453450A型锂离子电池。
本公开第四方面提供一种电池模组，该电池模组本公开第三方面提供的锂离子电池。本公开的电池模组不但具有较好的安全性能，且具有优良的电化学性能。
下面通过实施例来进一步说明本公开，但是本公开并不因此而受到任何限制。
实施例和对比例中购自第一离子液体和第二离子液体购自河北工业大学，实施例和对比例中的六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
实施例1-12用于说明本公开的锂离子电池电解液。
实施例1-12
在手套箱中配制电解液，手套箱中水分控制在≤10ppm，温度为20℃。将第一离子液体、第二离子液体、成膜剂和锂盐按表1中比例混合，得到电解液。其中，除了实施例9中第一离子液体与第二离子液体的阴离子为BF4 -，实施例10中第一离子液体与第二离子液体的阴离子为PF6 -，实施例1-12中第一离子液体与第二离子液体中的阴离子的结构均为：
Figure BDA0002125761930000101
实施例1中的第一离子液体中阳离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000102
第二离子液体中阳离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000103
实施例2中的第一离子液体中阳离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000104
第二离子液体中阳离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000105
实施例3中的第一离子液体中阳离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000111
第二离子液体中阳离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000112
实施例4至实施例10中的第一离子液体中阳离子的结构为
Figure BDA0002125761930000113
第二离子液体中阳离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000114
实施例11中的第一离子液体中阳离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000115
第二离子液体中阳离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000121
实施例12中的第一离子液体中阳离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000122
第二离子液体中阳离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000123
对比例1中的第一离子液体的阳离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000124
阴离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000125
第二离子液体的阳离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000131
阴离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000132
对比例2只包含一种离子液体，阳离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000133
阴离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000134
对比例3只包含一种离子液体，阳离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000135
阴离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000141
对比例4只包含一种离子液体，阳离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000142
阴离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000143
对比例5
在手套箱中配制电解液，手套箱中水分控制在≤10ppm，温度为20℃。将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、成膜剂和锂盐按表1中比例混合，得到电解液。
对比例6中第一离子液体的阳离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000144
阴离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000145
第二离子液体的阳离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000151
阴离子的结构为：
Figure BDA0002125761930000152
表1
Figure BDA0002125761930000161
实施例13-24用于说明由本公开的电解液制备得到的锂离子电池。
实施例13
制备锂离子电池正极：将活性物质NCM811与乙炔黑、聚偏氟乙烯(购自东莞市庆丰塑胶原料有限公司，牌号为FR900)按重量比为90：5：5溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)中形成固含量为50wt％的电池浆料，并将搅拌均匀后得到的浆料涂敷在厚度为16μm的铝箔两面上，并在110℃±5℃下烘烤，然后经过压延、真空干燥，形成厚度为140μm±5μm的材料层，得到正极。
制备锂离子电池负极：将沥青包覆天然石墨(沥青包覆量为2％)与导电炭黑、丁苯橡胶、羧甲基纤维素按重量比为95：1：1.7：2.3分散于去离子水中得到负极浆料，并将搅拌均匀的负极浆料涂敷在厚度为10μm的铜箔两面上，并在110℃±5℃下烘烤，然后经过压延、真空干燥，形成厚度为100μm±5μm的材料层，得到负极。
电池制备：将上述正、负极片与20μm厚的聚丙烯隔膜卷绕成方形锂离子电池组，装入电池壳中并进行焊接，随后将实施例1中制备得到的电解液注入到电池壳中，密封制成锂离子电池。
实施例14-24采用与实施例13相同的方法制备锂离子电池，不同之处仅在于，实施例14-24中所采用的电解液依次为实施例2-12中制备的电解液。
对比例7-12采用与实施例12相同的方法制备锂离子电池，不同之处仅在于，对比例7-12中所采用的电解液依次为对比例1-6中制备的电解液。
测试实施例
(1)燃烧测试
将1mL全离子液体电解液加入容积为2mL的铁壳中，采用明火引燃进行可燃性测试，测试结果见表2。
(2)电解液的LSV测试
采用线性扫描伏安法来测量电解液的氧化电位，确定其电化学稳定窗口。实验中使用简易的三电极装置来进行测试，分别以Pt丝作为工作电极，Li片作为对电极和参比电极，利用Autolab电化学工作站与计算机相连，测试时，扫描电压范围为0-5V，扫描速率为1mV/s。测试结果见图1。
(3)常温首次充放电效率测试
将电池装入电池充放电测试柜(广州蓝奇BK6808)上，在25℃室温下，以1C的恒流充电至4.5V，记录充电容量，然后搁置10min，再以1C恒流放电至2.5V，记录放电容量。
首次充放电效率＝(放电容量/充电容量)×100％，测试结果见表2。
(4)常温循环性能
将实施例与对比例中制备的锂离子电池装入电池充放电测试柜(广州蓝奇BK6808)上，在25℃室温下，以1C的电流，上限电压4.5V，下限电压2.5V的条件下，进行500次循环，记录第500次的放电容量与第1次的放电容量，
容量保持率＝(循环500次后放电容量/第1次放电容量)×100％，测试结果见表2。
(5)电池低温循环测试
将电池装入电池充放电测试柜(广州蓝奇BK6808)上，在低温-20℃下，以1C的电流，上限电压4.5V，下限电压2.5V的条件下，进行500次循环，记录第500次的放电容量与第1次的放电容量，
容量保持率＝(循环500次后放电容量/第1次放电容量)×100％，测试结果见表2。
表2
Figure BDA0002125761930000191
由图1可知，本公开的电解液具有较高的电化学窗口，可以在4.4V宽的电压范围内不发生氧化反应(实施例2-4)，高电压正极材料NCM811的电压平台在4.25V，本公开的具有4.4V宽的电化学窗口电解液可以满足其要求。
由表1和表2可知，含有本公开电解液的锂离子电池具有较优的电化学性能，具体来说，本公开的电解液具有较宽的电化学窗口、稳定性好，使得锂离子电池在高压下可以进行充放电，而使其具有较好常温容量保持率，且有利于提高锂离子电池的低温容量保持率。同时，本公开的电解液具有较高的熔点，使得电解液具有更好的安全性能。优选地，当电解液中的锂盐的阴离子与离子液体的阴离子相同时，本公开的锂离子电池电解液电导率更高，具有更有电化学性能。优选地，以电解液的总重量为基准，第一离子液体的含量为80-90重量％，第二离子液体的含量为9.5-20重量％，成膜剂的含量为0.1-5重量％时，含有本公开的电解液的锂离子电池具有优的电化学性能，尤其是具有更高的容量保持率。优选地，电解液中锂盐的含量为1.5-3.0mol/L时，本公开的电解液具有更好的电化学性能。
以上详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (15)

1.一种锂离子电池电解液，其特征在于，该电解液含有第一离子液体、第二离子液体、锂盐和成膜剂；
所述第一离子液体含有第一咪唑阳离子，所述第一咪唑阳离子具有如式(I)所示的结构，
Figure FDA0002125761920000011
其中，R1为-NH2或-SO2OCH3，n1为1-3的整数，n2为1-3的整数，n1≥n2，
所述第二离子液体含有第二咪唑阳离子，所述第二咪唑阳离子具有如式(II)所示的结构，
Figure FDA0002125761920000012
其中，R2为-NH2或-SO2OCH3，n3为1-4的整数，n4为4-8的整数。
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述第一离子液体和所述第二离子液体各自独立地含有双氟磺酰亚胺阴离子、双三氟甲基磺酰亚胺阴离子、六氟磷酸阴离子和双草酸硼酸阴离子中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述第一离子液体与所述第二离子液体分别含有双氟磺酰亚胺阴离子。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的电解液，其特征在于，式(I)中，n1为1、2或3，n2为1或2；
式(II)中，n3为1、2或3，n4为4、5、6或7。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的电解液，其特征在于，所述第一咪唑阳离子的R1与所述第二咪唑阳离子的R2相同。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的电解液，其特征在于，以所述电解液的总重量为基准，所述第一离子液体的含量为50-90重量％，所述第二离子液体的含量为8.5-45重量％，所述成膜剂的含量为0.1-5重量％。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述电解液，其特征在于，以所述电解液的总重量为基准，所述第一离子液体的含量为80-90重量％，所述第二离子液体的含量为9.5-20重量％，所述成膜剂的含量为0.1-5重量％。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的电解液，其特征在于，所述锂盐的含量为1.5-3.0mol/L。
9.根据权利要求1-3中任意一项所述的电解液，其特征在于，所述锂盐选自双氟磺酰亚胺锂盐、双三氟甲基磺酰亚胺锂盐、六氟磷酸锂盐和双草酸硼酸锂盐中的一种或几种。
10.根据权利要求1-3中任意一项所述的电解液，其特征在于，所述锂盐为双氟磺酰亚胺锂盐。
11.根据权利要求1-3中任意一项所述的电解液，其特征在于，所述成膜剂选自碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯和三(三甲基硅烷)磷酸酯中的一种或几种。
12.制备权利要求1-11中任意一项所述的电解液的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：在惰性气体氛围下，将第一离子液体、第二离子液体、成膜剂和锂盐混合，得到所述电解液。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，以所述电解液的总重量为基准，所述第一离子液体的用量为50-90重量％，所述第二离子液体的用量为8.5-45重量％，所述成膜剂的用量为0.1-5重量％，所述锂盐的用量为1.5-3.0mol/L。
14.一种锂离子电池，其特征在于，该锂离子电池包括正极、负极和权利要求1-11中任意一项所述的锂离子电池电解液。
15.一种电池模组，其特征在于，该电池模组包括权利要求14所述的锂离子电池。
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