CN113394453B - 一种电解液添加剂、电解液及二次电池 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电解液添加剂、电解液及二次电池，该添加剂包括第一添加剂，第一添加剂具有式(1)所示的结构：

其中，R₁选自氢原子和碳原子数为1‑10的烷基中的一种，R₂选自碳原子数为1‑10的亚烷基中的一种，R₃、R₄和R₅各自独立地选自碳原子数为1‑10的烷基中的一种；X为卤素，Y为

和

中的任意一种。本公开的电解液添加剂分子结构中具有碳碳双键和季铵根的添加剂，该添加剂用于二次电池的电解液中时，添加剂中的碳碳双键能够通过化学反应在负极表面形成稳定的SEI膜，同时季铵根能够在负极表面形成一层阳离子膜，与锂离子同性相斥，从而进一步避免了锂离子的聚集沉积现象，有效避免了二次电池、尤其是锂金属二次电池中锂枝晶的产生。

Description

一种电解液添加剂、电解液及二次电池

技术领域

本公开涉及电池材料领域，具体地，涉及一种电解液添加剂、电解液及二次电池。

背景技术

随着电动汽车和3C产品技术的发展，对电池能量密度的要求也越来越高，目前商品化的电池已经越来越无法满足产品对能量密度的要求。现阶段，商品化锂离子电池使用的LiFePO₄，LiCoO₂，LiMnO₂，LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂,LiNi_xCo_yAl_1-x-yO₂等过渡金属氧化物做正极，石墨等做负极，但无论是过渡金属化合物正极还是石墨负极，它们的理论比容量均低于400mAh/g，所以导致目前商业化的锂离子电池的能量密度有限。其中，锂金属作为二次电池的负极由于其高能量密度和高标准电极电位，受到了锂离子电池行业越来越多的关注，越来越多的研究关注锂金属作为下一代高能量密度二次电池的可能。但是，对于将锂金属实际应用到二次电池负极，仍然存在各种需要解决的问题，其中最主要的问题之一就是在金属锂负极随着电池充放电过程中，在负极表面产生不均匀的沉积/溶解，而形成锂枝晶的问题。进而，由于锂枝晶的生长，造成锂金属电池使用中的内部短路等安全隐患的产生。具体地，锂金属负极在电池中实际应用的主要问题包括：(1)因为金属锂反应活性高，可以和电解液中的有机溶剂发生反应，从而在金属锂与电解液的界面形成固体电解质界面层(SEI膜)，随着反应的进行，SEI膜逐渐增厚，造成电池容量在循环过程中产生不断的衰减；(2)同时，由于在循环过程中，锂金属的脱嵌过程不断消耗锂金属及电解液，导致SEI膜不稳定，引起锂源和电解液的消耗；(3)另外，在锂金属反复脱嵌过程中，表面沉积不均匀会导致锂枝晶，从而造成电池内部短路，引发安全问题。因此，要实现锂金属负极实际应用到二次电池中，金属锂负极的锂枝晶等一系列问题需要首先得到解决。另外一方面，石墨作为锂离子电池商业化的负极，在快充等较极端条件下也会不可避免的有锂枝晶的问题发生。综上，这些问题严重阻碍了金属锂作为负极在二次电池中商业化应用。

发明内容

为了抑制锂枝晶生长，提高二次电池循环性能和使用安全性，本公开提供了一种能够在二次电池负极上形成稳定SEI膜的电解液添加剂以及含有该添加剂的电解液和二次电池。

本公开的第一方面提供一种电解液添加剂，所述添加剂包括第一添加剂，所述第一添加剂具有式(1)所示的结构：

其中，R₁选自氢原子和碳原子数为1-10的烷基中的一种，R₂选自碳原子数为1-10的亚烷基中的一种，R₃、R₄和R₅各自独立地选自碳原子数为1-10的烷基中的一种；X为卤素，Y具有式(a)、式(b)或式(c)所示的结构：

其中—_*表示化学键。

可选地，R₁选自氢原子和碳原子数为1-5的烷基中的一种，R₂选自碳原子数为1-5的亚烷基中的一种，R₃、R₄和R₅各自独立地选自碳原子数为1-5的烷基中的一种；X为氯，Y具有式(a)所示的结构。

可选地，所述添加剂具有式(2)-式(7)中至少一者所示的结构：

可选地，所述电解液中还含有第二添加剂，所述第二添加剂包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯和硫酸乙烯酯中的一种或几种；所述电解液中的第一添加剂和第二添加剂的含量的重量之比为1：(0.01-100)。

本公开第二方面提供一种电解液，所述电解液包括有机溶剂、锂盐和本公开第一方面所述的电解液添加剂。

可选地，以所述电解液的总重量为基准，所述电解液添加剂的含量为0.01-10重量％。

可选地，所述有机溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯和碳酸丁烯酯中的一种或几种。

可选地，所述锂盐包括六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟合砷酸锂和硝酸锂中的一种或几种。

本公开第三方面提供一种二次电池，所述二次电池含有本公开第一方面所述的电解液。

可选地，所述二次电池还包括正极、负极和隔膜；所述负极为锂金属负极和/或石墨负极；所述锂金属负极材料包括未经表面处理的锂金属片或经过表面处理的锂金属片；所述表面处理包括纳米结构涂覆和化学改性中的任意一种。

本公开的电解液添加剂分子结构中具有碳碳双键和季铵根，该添加剂用于二次电池的电解液中时，添加剂中的碳碳双键能够通过化学反应在负极表面形成稳定的SEI膜，同时季铵根能够在负极表面形成一层阳离子膜，与锂离子同性相斥，从而进一步避免了锂离子的聚集沉积现象，有效避免了二次电池、尤其是锂金属二次电池中锂枝晶的产生。

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是本公开的实施例1和对比例1中制得的锂金属二次电池的电压-时间对比图。

图2是本公开的实施例1中制得的锂金属二次电池的循环后的锂金属负极表面的SEM图。

图3是本公开的对比例1中制得的锂金属二次电池的循环后的锂金属负极表面的SEM图。

图4是本公开的实施例1中制得的锂金属二次电池的循环后的锂金属负极表面的EDS图。

图5是本公开的对比例1中制得的锂金属二次电池的循环后的锂金属负极表面的EDS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。

本公开的第一方面提供一种电解液添加剂，添加剂包括第一添加剂，第一添加剂具有式(1)所示的结构：

其中，R₁选自氢原子和碳原子数为1-10的烷基中的一种，R₂选自碳原子数为1-10的亚烷基中的一种，R₃、R₄和R₅可以各自独立地选自碳原子数为1-10的烷基中的一种；X为卤素，Y可以具有式(a)、式(b)或式(c)所示的结构：

其中—_*表示化学键；本公开对结构式中X和Y的种类没有限制，例如X可以为氟、氯、溴或碘，优选地X为氯，优选地Y具有式(a)所示的结构。

本公开的电解液添加剂分子结构中具有碳碳双键和季铵根，该添加剂用于二次电池、尤其是锂金属二次电池的电解液中时，添加剂中的碳碳双键能够通过化学反应在锂金属负极表面形成稳定的SEI膜，同时季铵根能够在负极表面形成一层阳离子膜，与锂离子同性相斥，从而避免了锂离子的聚集沉积现象，有效避免了锂枝晶的产生。

根据本公开，R₁可以选自氢原子和碳原子数为1-5的烷基中的一种，例如可以选自氢原子、碳原子数为1-5的直链烷基和碳原子数为3-5的支链烷基中的一种，进一步优选为氢原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基和正丁基中的任意一种；R₃、R₄和R₅可以各自独立地选自碳原子数为1-5的烷基中的一种，例如可以选自碳原子数为1-5的直链烷基和碳原子数为3-5的支链烷基中的一种。一种实施方式，R₃、R₄和R₅可以各自独立地选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基中的任意一种。R₂选自碳原子数为1-10的亚烷基中的一种，例如可以选自碳原子数为1-10的直链亚烷基和碳原子数为3-10的支链亚烷基中的一种，进一步优选碳原子数为1-5的直链亚烷基和碳原子数为3-5的支链亚烷基中的一种。一种具体实施方式中，R₂例如选自亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、的任意一种；一种实施方式中，R₂可以选自如下结构中的一种：

其中—_*表示化学键。

本公开对于上述添加剂的具体种类没有限制，为了使添加剂能够在不同电解液中形成稳定的SEI膜和阳离子膜，以具有更加广泛的使用性，同时为了降低原材料成本，在根据本公开的一种具体实施方式中，第一添加剂可以具有式(2)-式(7)中的至少一者所示的结构：

进一步的实施方式中，第一添加剂可以具有式(2)-式(6)中的至少一者所示的结构。

根据本公开的一种实施方式中，添加剂中还含有第二添加剂，第二添加剂的种类可以为本领域的常规选择，具体地可以包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯和硫酸乙烯酯中的一种或几种，优选地可以包括碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯中的一种或几种。为了使添加剂中双键聚合反应程度适宜，以形成厚度适宜的SEI膜、提高阳离子膜的稳定性，电解液中的第一添加剂和第二添加剂的含量的重量之比可以为1：(0.01-100)，优选地可以为1：(0.1-80)。本公开对于所形成的SEI膜的厚度没有限制，可以根据所需的电池性能选择本领域的常规厚度，例如可以为0.01-100nm，优选地可以为0.1-10nm。

本公开的第二方面提供一种电解液，该电解液包括有机溶剂、锂盐和本公开第一方面的电解液添加剂。

本公开的电解液采用上述添加剂，有效避免了电池负极锂枝晶的生长，提高了电解液中锂离子在电池负极的沉积溶解效率，具有较高的安全性能、更加优异的循环性能和容量保持率。

在根据本公开的一种具体实施方式中，为了快速形成阳离子膜及稳定且厚度均一的SEI膜，以电解液的总重量为基准，电解液添加剂的含量可以为0.01-10重量％，优选地添加剂的含量可以为0.1-5.0重量％，从而使电解液溶液与负极表面原位形成一层固态电解质保护膜，减少负极与电解液的直接接触，减少副反应的发生，有效提高二次电池、尤其是包括锂金属负极的二次电池的循环稳定性和安全性能。

本公开对于电解液中的有机溶剂的种类没有限制，可以根据适用电池种类的不同进行选择，优选地有机溶剂可以包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸丙烯酯(PC)和碳酸丁烯酯(BC)中的一种或几种，进一步优选地可以包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸甲乙酯(EMC)中的一种或几种。优选地，以上溶剂的含水量为50ppm以下，以进一步减少副反应的发生。

本公开对于电解液中锂盐的种类没有限制，可以为本领域的常规选择，优选地锂盐可以包括六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟合砷酸锂和硝酸锂中的一种或几种，进一步优选地可以包括六氟磷酸锂、六氟砷酸锂和双三氟甲烷磺酰亚胺锂中的一种或几种；本公开对锂盐在有机溶剂中的含量没有限制，例如可以为0.1-5mol/L，优选地可以为0.1-2mol/L。

本公开第三方面提供一种二次电池，该二次电池含有上述的电解液。本公开对于电池的种类及形式没有限制，二次电池可以为锂金属二次电池、锂离子二次电池和锂硫电池中的一种或几种，优选为锂金属二次电池。根据本公开，二次电池的形式可以包括但不限于扣式、方型、圆柱型和圆筒型电池中的一种或几种。

本公开的二次电池含有本公开第二方面的电解液，该电解液中含有能够在负极表面形成阳离子膜以及稳定且厚度均一的SEI膜的添加剂，从而减少了二次电池、尤其是锂金属二次电池中锂枝晶的生长，提高了电池的稳定性和安全性，延长了电池使用寿命。

本公开的二次电池还可以包括正极、负极和隔膜，负极可以为锂金属负极和/或石墨负极，锂金属负极所用材料可以为未经表面处理的锂金属片或经过表面处理的锂金属片，该表面处理可以包括通过物理或化学方法对锂金属表面进行一定的纳米结构涂覆和化学改性等；本公开对纳米结构涂覆和化学改性没有限制，均为本领域的常规操作，其中，纳米结构涂覆是指在锂金属表面涂覆一层网状薄膜，涂覆的材料可以为纳米二氧化硅、纳米金和乳胶粒子中的任意一种；化学改性是指利用改性剂与锂金属发生化学反应从而在锂金属表面形成反应产物进行改性的方法，该改性剂可以为氟化氢、二氧化碳和氮化物中的任意一种。

根据本公开，二次电池的正极与负极之间可以设置隔膜，用于将正负极物理隔开。优选地，隔膜对锂离子的迁移能力强，与电解液的润湿能力好。同时，隔膜能够使正极和负极之间绝缘并且保持良好的锂离子传输能力。本公开对于隔膜的种类没有限制，均为本公开的常规选择，一种具体实施方式中，隔膜可以为乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丙烯共聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物和丙烯/甲基丙烯酸酯共聚物中的一种或几种制备得到的多孔聚合物膜，具体地可以为聚乙烯类隔膜、聚丙烯类隔膜、聚乙烯涂覆陶瓷类隔膜、聚丙烯涂覆陶瓷类隔膜和聚乙烯涂覆聚合物隔膜中的一种或几种。

在二次电池充电过程中，正极活性物质中的锂离子溶解进入电解液然后沉积到负极表面。相反地，在放电过程中，锂离子从负极溶解进电解液并嵌入到正极活性物质中。

本公开的一种具体实施方式中，二次电池的正极可以包括正极活性材料、导电剂和粘合剂。正极活性材料可以使用本领域可以为本领域的常规选择。优选地，可以选自含锂过渡金属氧化物中的一种或多种作为正极活性材料，上述含锂过渡金属氧化物包括但不限于锂钴类氧化物、锂锰类氧化物、锂镍类氧化物、锂锰类氧化物以及锂镍钴锰类氧化物，实例包括选自如下物质中的任意一种或几种：LiCoO₂、LiMnO₂、LiFePO₄、LiNiO₂、LiNi_xMn_yO₄、LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂、LiNi_xCo_yAl_1-x-yO₂。正极集流体优选的具有高导电性和高稳定性，其实例包括但不限于：铝、不锈钢、镍、钛等。进一步的，正极集流体还包括各种形态比如片、膜、箔、网、多孔体等。正极材料还包括导电剂和粘合剂等。

正极所含导电剂用于增强正极活性材料之间的导电性。这种导电剂具有高导电性和高稳定性。优选地，可以使用多孔性的碳类物质。进一步地，导电剂的实例可以包括但不限于人造石墨、天然石墨、乙炔黑、科琴黑、槽黑、导电纤维等或作为其中一种或几种物质的混合物使用。

粘合剂用于正极活性材料和导电剂的粘接，并且用于活性物质与集流体之间的粘接。可以单独使用或作为其中几种混合物共同使用。优选地，用于胶黏剂的树脂包括聚偏二氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚四氟乙烯、丁苯橡胶、偏二氟乙烯-氯三氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物等。

上述正极极片采用常规的制备方法，具体地，制备方法如下：将正极活性材料、导电剂和粘合剂混合在有机溶剂中制备用于形成正极活性材料的混合悬浮液，将混合液涂布在集流体上，经过干燥辊压分切等过程制备正极极片。优选地，有机溶剂使用能够均匀分散正极活性材料、粘合剂和导电剂并且易蒸发的有机溶剂。具体地，包括但不限于N-甲基-2-吡咯烷酮、水、乙腈、甲醇、乙醇和四氢呋喃中的一种或几种。

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1

采用如下方法制备电解液及锂金属二次电池：

S1：称取锂盐六氟磷酸锂并溶解于摩尔比为1:1的碳酸二甲酯(DMC)和碳酸乙烯酯(EC)混合有机溶剂中，配制浓度为1mol/L的溶液，室温下静置三天，备用；

S2：将0.1g的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(如式2所示)作为第一添加剂和0.1g的碳酸亚乙烯酯作为第二添加剂溶解于步骤S1所得溶液中，得到电解液的总重量为100g；

具体地，包括以下制备步骤：1)称取锂盐并溶解于有机溶剂中，配制浓度为1mol/L的溶液，室温下静置三天，备用；2)将添加剂溶解于步骤1)中得到的溶液中，得到电解液溶液。以上步骤均在手套箱中完成(水氧含量均小于0.1ppm)；

S3：采用未经过表面处理的锂金属片作为电池负极组装锂金属二次电池；

具体地，锂金属二次电池的制备方法为：在含水量和含氧量均小于0.1ppm的充满氩气的手套箱中组装扣式电池，正负极均采用锂片，按照正极壳-正极片-电解液-隔膜-电解液-锂片-垫片-负极壳的顺序装好电池，用压片机将其封装，其中电解液采用步骤S2中配制的含有步骤S1中制备的添加剂的电解液，电解液的量为50μL，隔膜两边分别加入各25μL。

实施例2

采用实施例1的步骤组装锂金属二次电池：

S1：称取锂盐双三氟甲烷磺酰亚胺锂并溶解于有机溶剂碳酸甲乙酯中，配制浓度为1mol/L的溶液，室温下静置三天，备用；

S2：将1g的甲基丙烯酰氧乙基三乙基氯化铵(如式3所示)作为第一添加剂和1g的氟代碳酸乙烯酯作为第二添加剂溶解于步骤S1所得溶液中，得到电解液的总重量为100g；

S3：采用经过表面抛光的锂金属片作为电池负极组装锂金属二次电池。

实施例3

采用实施例1的步骤组装锂金属二次电池，不同之处仅在于：

步骤S2中第一添加剂为甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵(如式5所示)。

实施例4

采用实施例1的步骤组装锂金属二次电池，不同之处仅在于：

步骤S2中第一添加剂为乙烯乙醚基三甲基氯化铵(如式6所示)。

实施例5

采用实施例1的步骤组装锂金属二次电池，不同之处仅在于：

步骤S2中第一添加剂的重量为0.01g，第二添加剂的重量为0.00001g。

实施例6

采用实施例1的步骤组装锂金属二次电池，不同之处仅在于：

步骤S2中第一添加剂的重量为0.0001g，第二添加剂的重量为0.0001g，电解液的总重量为100g。

对比例1

采用实施例1的步骤组装锂金属二次电池，不同之处仅在于：

使用碳酸亚乙烯酯作为电解液添加剂，而不加入第一添加剂。

对比例2

采用实施例1的步骤组装锂金属二次电池，不同之处仅在于：

步骤S2中所用第一添加剂的结构式为

测试例1

通过充放电循环对充电和放电特性进行测试：测量上述实施例1和对比例1的锂金属二次电池，将组装好的扣式电池放在电池测试设备上检测，以0.2C恒流恒压充电至4.2V，截止电流0.02C，并以0.2C的速率放电至3.0V，并重复充电和放电多次，结果如表1所示：对比例1中仅添加第二添加剂，其循环20圈容量保持率仅81％，实施例1中加入第一电解液添加剂对锂金属二次电池的循环性能有很大的改善，可以将循环20圈的电池容量保持率提高到95％，并且锂枝晶含量较少。

测试例2

Li丨Li对称电池测试：测试的仪器采用LAND CT 2001C型号蓝电电池测试系统，测试中恒流充/放电的电流密度为2.0mA·cm^-2，电荷密度为1.0mAh·cm^-2，测试结果如图1所示。可以看到，实施例1中的电池电压极化较低，充放电电压平台对称，电压曲线较稳定，表明采用本方案添加剂进行表面修饰后的锂金属电极具有了稳定的界面，锂枝晶的产生被一定程度上抑制，展现了良好的循环性能，且第一电解液添加剂的加入对锂金属二次电池的电压稳定性有一定程度的提高，有利于提高锂金属表面的循环充放电过程中的体系稳定性。而对比例1中的电池在同样的测试条件下，随着充放电循环的进行，电池的极化较大，说明在电池充放电循环过程中，未经第一添加剂修饰的金属锂电极与电解液不断反应，产生了高阻抗的SEI膜，随着充放电时间的延长，其电池内阻增大，电压变化明显较大。

测试例3

锂金属电池极片表面形貌的SEM表征(采用JSM-5610LV型号测试仪进行表征)：将循环过后的锂金属二次电池在手套箱中拆开，手套箱水氧含量均小于0.1ppm，取出电池中的锂金属片，用碳酸二甲酯(DMC)清洗锂片表面，然后将其放置于真空环境中晾干，使其表面的DMC完全挥发。接着将锂金属片尽快进行SEM观察测试，以减少与空气的接触反应时间，提高测试的准确性，结果如图2和图3所示。可以看到对比例1中的锂离子沉积形貌(如图3所示)极有可能刺穿隔膜引起电池内部短路，引发安全隐患。而实施例1中锂离子在锂金属表面的沉积形貌明显得到改善，显示出了较为光滑的表面结构(如图2所示)，说明对锂枝晶的沉积和增长起到了一定的抑制作用，极大降低了其刺穿隔膜的风险，提高了电池稳定性和安全性。

测试例4

对称电池锂金属表面SEI膜的组分分析：将循环过后的锂金属二次电池在手套箱中拆开，取出电池中的锂金属片，放在二甲醚中清洗干净，真空下晾干，最后尽快将洗干净的锂金属片进行EDS测试(采用JSM-5610LV型号测试仪进行测试)，以减少锂金属片暴漏在空气中的时间，提高测试的准确性。对比例1中未加入添加剂的锂金属表面没有观察到氮元素的存在(EDS测试结果如图5所示，锂金属片上的碳元素含量为15.90重量％，氧元素含量78.71重量％，氟元素含量2.99重量％，钠元素含量1.67重量％，硫元素含量0.73重量％)，而实施例1中加入添加剂的锂金属电池循环后的锂金属片的表面产生了含氮元素的SEI膜(EDS测试结果如图4所示，锂金属片上的碳元素含量35.10重量％，氮元素含量为4.43重量％，氧元素含量49.33重量％，氟元素含量5.00重量％，磷元素含量5.64重量％，硫元素含量0.5重量％)，说明本公开的含氮元素的电解液添加剂在锂金属表面形成了薄膜层，对形成特殊组分的SEI膜发挥了作用，形成的SEI膜可以一定程度上抑制锂枝晶的成长，说明这种锂金属二次电池电解液添加剂的能够提高锂金属二次电池的循环安全性。

将实施例1-6和对比例1-2中的锂金属二次电池在常温下静置24小时，采用蓝电电池测试系统测试其循环性能，优选的测试条件为，恒电流充放电，0.2C，电势窗口为3.0-4.2V。锂枝晶含量通过SEM测试估算。实验结果如表1所示。

表1锂金属二次电池性能测试

从上表1可以看出，采用对比例1中只加入第一添加剂或对比例2中不含有季铵根添加剂的电解液制作的锂金属二次电池，循环过程中产生的锂枝晶含量明显高于实施例，其电池循环性能明显差于实施例；实施例1-4中改变添加剂的加入量可以进一步减少锂枝晶的含量，产生较高的容量保持率，提高电池的循环性能。

以上结合附图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 (7)

1.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括有机溶剂、锂盐和电解液添加剂；所述添加剂包括第一添加剂，所述第一添加剂具有式(1)所示的结构：

其中，R₁选自氢原子和碳原子数为1-10的烷基中的一种，R₂选自碳原子数为1-10的亚烷基中的一种，R₃、R₄和R₅各自独立地选自碳原子数为1-10的烷基中的一种；X为卤素，Y具有式(a)、式(b)或式(c)所示的结构：

其中—_*表示化学键；

所述添加剂还包括第二添加剂，所述第二添加剂包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯和硫酸乙烯酯中的一种或几种；所述电解液中的第一添加剂和第二添加剂的含量的重量之比为1：(0.01-100)；以所述电解液的总重量为基准，所述电解液添加剂的含量为0.01-10重量％。

2.根据权利要求1所述的电解液，其中，R₁选自氢原子和碳原子数为1-5的烷基中的一种，R₂选自碳原子数为1-5的亚烷基中的一种，R₃、R₄和R₅各自独立地选自碳原子数为1-5的烷基中的一种；X为氯，Y具有式(a)所示的结构。

3.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述第一添加剂具有式(2)-式(7)中至少一者所示的结构：

4.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述有机溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯和碳酸丁烯酯中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述锂盐包括六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟合砷酸锂和硝酸锂中的一种或几种。

6.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池含有权利要求1-5中任意一项所述的电解液。

7.根据权利要求6所述的二次电池，其中，所述二次电池还包括正极、负极和隔膜；所述负极为锂金属负极和/或石墨负极；所述锂金属负极包括未经表面处理的锂金属片或经过表面处理的锂金属片；所述表面处理包括纳米结构涂覆和化学改性中的任意一种。

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