CN112968213A - 一种电解液添加剂及电解液和应用 - Google Patents

一种电解液添加剂及电解液和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电解液添加剂及电解液和应用，该电解液添加剂包括氟代磷酸盐以及式1～式3所示的至少一种含硼锂盐；式1～式2中，R1、R2、R3各自独立选自取代或未取代的C1～C7亚烷基；式3中，R4、R5各自独立选自氢、卤素、取代或未取代的C1～C6烷基，Y1、Y2、Y3、Y4各自独立选自氧或硫各自独立选自氧或硫。将该电解液添加剂用于电解液中，有助于在电极表面形成更加致密稳定的钝化膜，从而提高电化学装置的表现性能。

Description

一种电解液添加剂及电解液和应用
技术领域
本发明涉及一种电解液添加剂，尤其涉及一种电解液添加剂及电解液和应用，属于能源技术领域
背景技术
在电化学装置首次充放电过程中，电极材料与电解液在固液相界面上会发生反应形成一层覆盖于电极材料表面用于提高电化学装置性能的钝化层。以二次电池为例，这种钝化层是一种电子绝缘体，但是却是能量离子的优良导体，即能量离子能够自由的穿过钝化层在电极上嵌入或脱出，从而实现二次电池的充放电。其中最为常见的就是锂离子电池，锂离子电池充放电现象就是基于锂离子经过该钝化层在电极上自由地嵌入和脱出而实现。
上述钝化层对二次电池的性能具有至关重要的影响。具体地，该钝化层作为溶剂与电极之间的界面层具有隔绝溶剂和电极的作用，能够有效阻止溶剂分子与电极表面发生嵌入作用，从而避免能量离子由于无法在电极嵌入而造成二次电池电量的降低，甚至极大程度降低了能量离子枝晶现象的发生。
然而，在二次电池首次充放电过程中，不同的电解液与电极材料会生成不同性能的钝化层。如何进一步改善钝化层的性能，使钝化层更加致密、稳定，一直都是电化学界研究的热点。
发明内容
本发明提供一种电解液添加剂，将该电解液添加剂用于电化学装置的电解液中，有助于在电极表面形成更加致密稳定的钝化膜，从而降低电解液可能对电剂造成的消极影响，提高电化学装置的表现性能。
本发明提供一种电解液，含有上述电解液添加剂，因此该电解液能够在电极表面形成更加致密稳定的钝化膜，通过对电极进行长期有效的保护，提高电化学装置的表现性能。
本发明还提供一种电化学装置，含有上述电解液，因此该电化学装置具有较为优异的电化学性能。
本发明还提供一种二次电池，含有上述电解液，因此该二次电池具有较为优异的电化学性能，例如循环性能。
本发明提供一种电解液添加剂，包括氟代磷酸盐以及式1～式3所示的至少一种含硼锂盐；
Figure BDA0002315145110000021
式1～式2中，R1、R2、R3各自独立选自取代或未取代的C1～C7亚烷基；
式3中，R4、R5各自独立选自氢、卤素、取代或未取代的C1～C6烷基，Y1、Y2、Y3、Y4各自独立选自氧或硫。
如上所述的电解液添加剂，其中，式1～式2中，R1、R2、R3各自独立选自取代或未取代的C1～C4亚烷基；
式3中，R4、R5各自独立选自氢、氟、氯、取代或未取代的C1～C4烷基，Y1、Y2、Y3、Y4各自独立选自氧。
如上所述的电解液添加剂，其中，所述含硼锂盐选自下述结构所示的化合物，
Figure BDA0002315145110000022
Figure BDA0002315145110000031
如上所述的电解液添加剂，其中，所述氟代磷酸盐选自Li2PO3F、LiPO2F2、Na2PO3F、NaPO2F2、K2PO3F、KPO2F2中的一种或多种。
本发明还提供一种电解液，所述电解液包括上述任一所述的电解液添加剂。
如上所述的电解液，其中，所述含硼锂盐在所述电解液中的质量含量为0.1～5％。
如上所述的电解液，其中，所述氟代磷酸盐所述电解液中的质量含量为0.1～2％。
如上所述的电解液，其中，所述电解液还包括导电盐；
所述导电盐的阳离子选自钠离子、锂离子、钙离子、铝离子、钾离子中的一种。
本发明还提供一种电化学装置，所述电化学装置中的电解液为上述任一所述的电解液。
本发明还提供一种二次电池，所述二次电池中的电解液为上述任一所述的电解液。
本发明的实施，至少具有以下优势：
1、本发明的电解液添加剂组成简单，将该电解液添加剂用于电解液中，有助于在电化学装置，例如二次电池的电极表面形成更加致密稳定的钝化膜，对电极进行保护，有利于二次电性能的改善，避免由于电极性能降低导致二次电池的电化学性能受到影响；
2、本发明的电解液，由于包括了前述的电解液添加剂，有助于在电化学装置的电极表面形成更加致密稳定的钝化膜，通过对电极进行保护实现对电化学装置电性能的改善，例如二次电池，避免由于电极性能降低导致二次电池的电化学性能受到影响；
3、本发明的电化学装置，由于包括了前述的电解液添加剂，因此电极表面具有致密稳定的钝化膜以进一步隔离电极与电解液的接触损害，因此本发明的电化学装置具有更加优异的电化学性能；
4、本发明的二次电池，由于包括了前述的电解液添加剂，因此电极表面具有致密稳定的钝化膜以进一步隔离电极与电解液的接触损害，因此本发明的二次电池具有更加优异的电化学性能，例如循环性能。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，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。
本发明一方面提供一种电解液添加剂，该电解液添加剂包括氟代磷酸盐以及式1～式3所示的至少一种含硼锂盐；
Figure BDA0002315145110000041
Figure BDA0002315145110000051
式1～式2中，R1、R2、R3各自独立选自取代或未取代的C1～C7亚烷基；
式3中，R4、R5各自独立选自氢、卤素、取代或未取代的C1～C6烷基，Y1、Y2、Y3、Y4各自独立选自氧或硫。
具体在式1～式2中，R1、R2、R3各自独立选自取代或未取代的C1～C7亚烷基是指，R1、R2、R3各自独立的可以为具有取代基或不具有取代基的-CnH2n-，其中，n取1～7；进一步地，R1、R2、R3中-CnH2n-的取代基可以各自独立地选自卤素、1～7个碳原子的烷基(包括直链1～7个碳原子的直链烷基、3～7个碳原子的支链烷基或环烷基)以及1～7个碳原子的烷氧基。
具体在式3中，R4、R5各自独立选自氢、卤素、取代或未取代的C1～C6烷基是指，R4、R5各自独立的可以为卤素、具有取代基或不具有取代基的1～6个碳原子的烷基(包括直链1～6个碳原子的直链烷基、3～6个碳原子的支链烷基或环烷基)；进一步地，R4、R5的烷基取代基可以各自独立地选自各自独立选自氟、氯。
根据本发明的技术方案，上述电解液添加剂能够用于电解液中改善含有该电解液添加剂的电化学装置的电化学性能。以二次电池为例，发明人认为该电解液添加剂能够优化二次锂电池的循环性能的原理可能是：本发明的电解液添加剂中的含硼锂盐和氟代磷酸盐在二次电池首次充放电的时候，能够优先于电解液中的其他组分在电极表面形成含有B-O键和P-O键的钝化膜，上述含有B-O键和P-O键的钝化膜不仅具有结构稳定且致密的优点，而且与电极表面粘结力较强，因此在二次电池长期的使用过程中不会发生破损或这脱落的现象，实现了对电极表面的长期保护。在长期充放电过程中，只有能量离子能够自由穿过钝化膜在电极表面完成嵌入和脱嵌，因此显著地改善了二次电池的循环性能。
进一步地，式1～式2中，R1、R2、R3各自独立选自取代或未取代的C1～C4亚烷基；式3中，R4、R5各自独立选自氟、氯、取代或未取代的C1～C4烷基，Y1、Y2、Y3、Y4各自独立选自氧。
具体地，在式1～式2中，R1、R2、R3各自独立选自取代或未取代的C1～C4亚烷基是指，R1、R2、R3各自独立的可以为具有取代基或不具有取代基的-CnH2n-，其中，n取1～4；其中，R1、R2、R3的取代基与上述，R1、R2、R3中-CnH2n-的取代基相同；
在式3中，R4、R5各自独立选自氢、氟、氯、取代或未取代的C1～C4烷基是指，R4、R5各自独立的可以为氢、氟、氯、具有取代基或不具有取代基的1～4个碳原子的烷基(包括直链1～4个碳原子的直链烷基、3～4个碳原子的支链烷基或环烷基)；其中，R4、R5的取代基与上述相同。
在具体实施方式中，本发明的含硼锂盐优选具有以下结构的化合物中的一种或多种：
Figure BDA0002315145110000061
Figure BDA0002315145110000071
上述化合物均可通过商购或者制备获得。
若本发明的含硼锂盐选自上述化合物的两种及以上，本发明不限制各个化合物之间的比例。
本发明的氟代磷酸盐是指含有氟原子取代的磷酸盐，具体可以是Li2PO3F、LiPO2F2、Na2PO3F、NaPO2F2、K2PO3F、KPO2F2中的一种或多种。若本发明的氟代磷酸盐选自上述化合物的两种及以上，本发明不限制各个化合物之间的比例。
本发明另一方面提供一种电解液，该电解液含有上述电解液添加剂。
在具体实施方式中，本发明的电解液除了包括上述电解液添加剂之外，还包括溶剂以及导电盐。
本发明的电解液，由于含有上述电解液添加剂，因此能够优于电解液中的其他组分，例如溶剂，在电极表面形成含有B-O键和P-O键的钝化膜，从而通过对电极进行保护以进一步提高对使用该电解液的电化学装置的电化学性能。
进一步地，在电解液中，含硼锂盐在电解液中的质量含量为0.1～5％。在发明人研究的过程中发现，当含硼锂盐在电解液中的质量含量为0.1～5％时，能够以更为经济且有效的方式实现对含有该电解液的电化学装置的电性能的改善。
在上述基础上，当氟代磷酸盐电解液中的质量含量为0.1～2％时，能够进一步与含硼锂盐协同，更加显著的提高了含有该电解液的电化学装置的电性能。
本发明电解液中的溶剂可以选自碳酸酯类溶剂、羧酸酯类溶剂、砜类溶剂、磺酸酯类溶剂、醚类溶剂、含磷有机溶剂的至少一种；
具体地，本发明电解液中的溶剂可以为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲基正丙基酯、碳酸乙基正丙基酯、碳酸二正丙酯、双(氟甲基)碳酸酯、双(二氟甲基)碳酸酯、双(三氟甲基)碳酸酯、双(2-氟乙基)碳酸酯、双(2,2-二氟乙基)碳酸酯、双(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯、2-氟乙基甲基碳酸酯、2,2-二氟乙基甲基碳酸酯和2,2,2-三氟乙基甲基碳酸酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸异丁酯、乙酸叔丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸异丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、异丁酸甲酯、异丁酸乙酯、戊酸甲酯、戊酸乙酯、特戊酸甲酯和特戊酸乙酯、三氟乙酸甲酯、三氟乙酸乙酯、三氟乙酸丙酯、三氟乙酸丁酯、三氟乙酸2,2,2-三氟乙酯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,3-二氧戊环、2-甲基1,3-二氧戊环、4-甲基1,3-二氧戊环、1,3-二氧六环、1,4-二氧六环、二甲氧基丙烷、二甲氧基甲烷、1,1-二甲氧基乙烷、1,2-二甲氧基乙烷、二乙氧基甲烷、1,1-二乙氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧基甲烷、1,1-乙氧基甲氧基乙烷、1,2-乙氧基甲氧基乙烷、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸二甲基乙酯、磷酸甲基二乙酯、磷酸亚乙基甲酯、磷酸亚乙基乙酯、磷酸三苯酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三苯酯、磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯、磷酸三(2,2,3,3,3-五氟丙基)酯、环丁砜、2-甲基环丁砜、3-甲基环丁砜、二甲基砜、二乙基砜、乙基甲基砜、甲基丙基砜、二甲基亚砜、甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯、乙磺酸甲酯、乙磺酸乙酯、硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、硫酸二丁酯中的至少一种。
导电盐可以具体是阳离子为钠离子、锂离子、钙离子、铝离子、钾离子中的任意一种导电盐。
上述溶剂和导电盐在电解液中的质量含量可以与本领域目前所常用电解液中二者的质量分数相同。
本发明的电解液的制备方法具体包括：在惰性气氛下，将溶剂、导电盐、电解液添加剂混合，得到电解液。具体可以在充满氩气的手套箱(水分＜1ppm，氧气＜1ppm)中进行。
在制备过程中，可以向溶剂中加入导电盐、电解液添加剂后，搅拌，得到本发明的电解液。
本发明的电解液能够应用于各种需要对电极进行保护的装置中，一旦进行电能的充放，电解液中的电解液添加剂就会在电极表面形成致密稳定的钝化膜，以实现对电极长期有效的保护。
本发明第三个方面是提供一种电化学装置，该电化学装置中的电解液为上述任一所述的电解液。
能够理解的是，该电化学装置除了上述电解液外，该包括正极和负极。
在具体应用过程中，电解液中的电解液添加剂会在电化学装置首次充放电或者工作时在电极表面形成致密稳定的钝化膜，以实现对电极长期有效的保护。
例如，该电化学装置可以是一次电池、二次电池、以及其他包含电极的电化学装置。
本发明第三个方面是提供一种二次电池，该二次电池中的电解液为上述任一所述的电解液。
能够理解的是，该电化学装置除了上述电解液外，该包括正极、负极和隔膜。
示例性地，当电解液中导电盐的阳离子为钠离子，则二次电池可以具体为钠离子电池；当电解液中导电盐的阳离子为锂离子，例如导电盐为LiPF6、LiBF4、LiN(SO2F)2、LiN(CF3SO2)2、LiClO4、LiAsF6中的至少一种，则二次电池可以具体为锂离子电池。
本发明的二次电池，由于含有上述电解液，因此在首次充放电的时候，能够优先于电解液中的其他组分在电极表面形结构稳定、致密且与电极表面粘结力较强的钝化膜，实现了对电极表面的长期保护，使二次电池具有较为优异的电化学性能，例如循环性能。
上述二次电池中，并不严格限定正极的活性材料，可以是含锂的化合物。在一些实施例中，含锂的化合物包括锂过渡金属复合氧化物和锂过渡金属磷酸盐化合物中的一种或多种；进一步地，锂过渡金属复合氧化物包含锂和具有一种或多种过渡金属元素的氧化物，在一些实施例中，锂过渡金属磷酸盐化合物是包含锂和具有一种或多种过渡金属元素的磷酸盐化合物；更进一步地，过渡金属元素包含Co、Ni、Mn和Fe中的一种或多种，这些元素可使二次电池获得更高的电压。具体地，可以是目前电池中所常用的正极活性材料，比如钴酸锂、镍钴锰三元材料、磷酸铁锂(LFP)、等中的至少一种。
上述二次电池中，并不严格限定负极的活性材料，可以是石墨、硅材料、硅碳复合材料、硅氧材料、合金材料和含锂金属复合氧化物材料中的一种或多种。
隔膜是聚合物所制成的多孔膜，本发明并不严格限定聚合物材料的选择，可以是聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚醚、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫、聚乙烯萘、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯和聚丙烯。
具体制备二次电池时，可以按照本领域常用的制备方法进行。
以下，通过具体实施例对本发明的电解液添加剂以及其应用进行详细的介绍。
实施例1
本实施例的电解液按照质量分数包括以下组分：12.5％LiPF6、1％式A-1所示的含硼锂盐、1％LiPO2F2，余量为溶剂(溶剂为质量比2:1:7的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)的混合物)。
本实施例的电解液的制备方法包括：在充满氩气的手套箱(水分＜1ppm，氧分＜1ppm)中，向溶剂中加入锂盐并搅拌后，加入式A-1所示的含硼锂盐和LiPO2F2，得到本实施例的电解液。
将本实施例的电解液搭配正极片、负极片以及隔膜，得到锂离子电池1#。
其中，将活性物质钴酸锂、导电剂乙炔黑、粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)按96：2：2的质量比在N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂中充分搅拌混合，形成均匀的浆料，将此浆料涂覆于集流体铝箔上，烘干、冷压，得到本实施例的正极片。
将人造石墨、导电剂乙炔黑、粘结剂丁苯橡胶(SBR)、增稠剂羧甲基纤维素钠(CMC)按照95：2：2：1的质量比在去离子水溶剂中充分搅拌混合，形成均匀的浆料，将此浆料涂覆于集流体铜箔上，烘干、冷压，得到本实施例的负极片。
以厚度为9μm聚乙烯多孔聚合物薄膜作为基材，并在基材两面的分别涂覆2μm的粘结性的涂层，得到本实施例的隔膜。
实施例2
本实施例的电解液按照质量分数包括以下组分：10.5％LiPF6、5％LiN(SO2F)2、2％式A-2所示的含硼锂盐、0.5％LiPO2F2，余量为溶剂(溶剂为质量比2:1:7的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)的混合物)。
按照上述组成以及实施例1中的制备方法，得到本实施例的电解液。
将本实施例的电解液搭配实施例1中的正极片、负极片以及隔膜，得到锂离子电池2#。
实施例3
本实施例的电解液按照质量分数包括以下组分：12.5％LiN(SO2F)2、0.5％式A-3所示的含硼锂盐、1.5％NaPO2F2，余量为溶剂(溶剂为质量比2:1:7的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)的混合物)。
按照上述组成以及实施例1中的制备方法，得到本实施例的电解液。
将本实施例的电解液搭配实施例1中的正极片、负极片以及隔膜，得到锂离子电池3#。
实施例4
本实施例的电解液按照质量分数包括以下组分：7.5％LiPF6、6％LiAsF6、2％式A-1所示的含硼锂盐、2％式A-9所示的含硼锂盐、2％LiPO2F2，余量为溶剂(溶剂为质量比2:1:7的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)的混合物)。
按照上述组成以及实施例1中的制备方法，得到本实施例的电解液。
将本实施例的电解液搭配实施例1中的正极片、负极片以及隔膜，得到锂离子电池4#。
实施例5
本实施例的电解液按照质量分数包括以下组分：12.5％LiPF6、1％LiBF4、4.5％式A-10所示的含硼锂盐、0.3％Na2PO3F，余量为溶剂(溶剂为质量比2:1:7的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)的混合物)。
按照上述组成以及实施例1中的制备方法，得到本实施例的电解液。
将本实施例的电解液搭配实施例1中的正极片、负极片以及隔膜，得到锂离子电池5#。
实施例6
本实施例的电解液按照质量分数包括以下组分：12.5％LiPF6、1％式A-11所示的含硼锂盐、1％KPO2F2，余量为溶剂(溶剂为质量比2:1:7的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)的混合物)。
按照上述组成以及实施例1中的制备方法，得到本实施例的电解液。
将本实施例的电解液搭配实施例1中的正极片、负极片以及隔膜，得到锂离子电池6#。
实施例7
本实施例的电解液按照质量分数包括以下组分：12.5％LiPF6、1％式A-12所示的含硼锂盐、1％Li2PO3F，余量为溶剂(溶剂为质量比2:1:7的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)的混合物)。
按照上述组成以及实施例1中的制备方法，得到本实施例的电解液。
将本实施例的电解液搭配实施例1中的正极片、负极片以及隔膜，得到锂离子电池7#。
实施例8
本实施例的电解液按照质量分数包括以下组分：12.5％LiPF6、1％式A-8所示的含硼锂盐、1％LiPO2F2，余量为溶剂(溶剂为质量比2:1:7的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)的混合物)。
按照上述组成以及实施例1中的制备方法，得到本实施例的电解液。
将本实施例的电解液搭配实施例1中的正极片、负极片以及隔膜，得到锂离子电池8#。
实施例9
本实施例的电解液按照质量分数包括以下组分：12.5％LiPF6、0.5％式A4所示的含硼锂盐、0.5％式A5所示的含硼锂盐、0.3％Li2PO3F、0.4％LiPO2F2，余量为溶剂(溶剂为质量比2:1:7的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)的混合物)。
按照上述组成以及实施例1中的制备方法，得到本实施例的电解液。
将本实施例的电解液搭配实施例1中的正极片、负极片以及隔膜，得到锂离子电池9#。
实施例10
本实施例的电解液按照质量分数包括以下组分：12.5％LiPF6、0.5％式A-1所示的含硼锂盐、0.5％式A-4所示的含硼锂盐、1％LiPO2F2，余量为溶剂(溶剂为质量比2:1:7的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)的混合物)。
按照上述组成以及实施例1中的制备方法，得到本实施例的电解液。
将本实施例的电解液搭配实施例1中的正极片、负极片以及隔膜，得到锂离子电池10#。
对比例1
本对比例的电解液与实施例1的电解液大致相同，唯一不同的是本对比例的电解液不含有式A-1所示的含硼锂盐。
将本对比例的电解液搭配实施例1中的正极片、负极片以及隔膜，得到锂离子电池11#。
对比例2
本对比例的电解液与实施例1的电解液大致相同，唯一不同的是本对比例的电解液不含有LiPO2F2。
将本对比例的电解液搭配实施例1中的正极片、负极片以及隔膜，得到锂离子电池12#。
1、常温循环实验：将锂离子电池1-12#搁置在25℃条件下，在3～4.5V的充放电压区间下使用1C电流进行充放电循环，记录前三次最大容量为Q，选循环至300周的容量为Q2，由如下公式计算电池常温循环容量保持率。
常温循环容量保持率(％)＝Q2/Q×100
具体结果见表1。
2、高温存储实验：将电池1-12#搁置在室温下以0.5C的充放电倍率进行3次充放电循环测试，然后0.5C倍率充到满电状态，分别记录前3次0.5C循环的最高放电容量Q和电池厚度T。将满电状态的电池在85℃下存储6小时，记录6小时后的电池厚度T0和0.5C放电容量Q1，然后将电池在室温下以0.5C的倍率充放3次，记录3次循环的最高放电容量Q2，由下述公式计算电池高温存储的厚度变化率、容量保持率和容量恢复率，具体结果如表1。
厚度变化率(％)＝(T0-T)/T×100％
容量保持率(％)＝Q1/Q×100％
容量恢复率(％)＝Q2/Q×100％
3、-20℃低温实验：将电池1-12#搁置在室温下以0.5C的充放电倍率进行3次充放电循环测试，然后0.5C倍率充到满电状态，分别记录前3次0.5C循环的最高放电容量Q。将满电状态的电池在-20℃下存储4小时后，0.2C放电容量Q1，由下述公式计算电池低温放电容量保持率记录，具体结果如表1。
低温放电容量保持率(％)＝Q1/Q×100％
表1
Figure BDA0002315145110000141
Figure BDA0002315145110000151
由表1可知：本发明实施例通过在锂离子电池的电解液中加入特定的电解液，可显著地提高锂离子电池的常温、高温循环性能以及低温放电性能。
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)

1.一种电解液添加剂，其特征在于，包括氟代磷酸盐以及式1～式3所示的至少一种含硼锂盐；
Figure FDA0002315145100000011
式1～式2中，R1、R2、R3各自独立选自取代或未取代的C1～C7亚烷基；
式3中，R4、R5各自独立选自氢、卤素、取代或未取代的C1～C6烷基，Y1、Y2、Y3、Y4各自独立选自氧或硫。
2.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，式1～式2中，R1、R2、R3各自独立选自取代或未取代的C1～C4亚烷基；
式3中，R4、R5各自独立选自氢、氟、氯、取代或未取代的C1～C4烷基，Y1、Y2、Y3、Y4各自独立选自氧。
3.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述含硼锂盐选自下述结构所示的化合物，
Figure FDA0002315145100000012
Figure FDA0002315145100000021
4.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述氟代磷酸盐选自Li2PO3F、LiPO2F2、Na2PO3F、NaPO2F2、K2PO3F、KPO2F2中的一种或多种。
5.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括权利要求1-4任一项所述的电解液添加剂。
6.根据权利要求5所述的电解液，其特征在于，所述含硼锂盐在所述电解液中的质量含量为0.1～5％。
7.根据权利要求5或6所述的电解液，其特征在于，所述氟代磷酸盐所述电解液中的质量含量为0.1～2％。
8.根据权利要求5-7任一项所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括导电盐；
所述导电盐的阳离子选自钠离子、锂离子、钙离子、铝离子、钾离子中的一种。
9.一种电化学装置，其特征在于，所述电化学装置中的电解液为权利要求5-8项任一所述的电解液。
10.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池中的电解液为权利要求5-8任一项所述的电解液。
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