CN113921904B - 电解液和锂二次电池 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电解液添加剂、电解液和锂二次电池。本申请电解液包括溶剂和溶解在溶剂中的锂盐和添加剂，溶剂为非水有机溶剂，添加剂包括多元醇类腈。锂二次电池含有本申请电解液。本申请电解液通过所含的多元醇类腈添加剂增强了各组分间的相容性，使得含本申请电解液的锂二次电池具有耐高温、高压性能性能，具有高的倍率和低温稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及一种锂二次电池技术领域，具体涉及一种电解液和锂二次电池。
背景技术
锂离子电池与其他电池相比，具有质量轻、体积小、工作电压高、能量密度高、输出功率大、充电效率高、无记忆效应、循环寿命长等优点，不仅在手机、笔记本电脑等领域得到了广泛的应用，而且也被认为是电动车、大型储能装置的最佳选择之一。
随着人们生活的要求逐渐提高和电子产品的不断发展。在对锂离子电池能量密度要求越来越高的同时，对锂离子电池的耐高温和高压以及循环性能也在不断的提高。
虽然目前锂离子电池高温性能有所提高，但是提升的不明显，尤其是高电压体系锂离子电池的高温储存和循环提升更是行业中的难点。如目前提升锂离子电池高电压和高温性一般在电解液中加入如丁二腈(SN)、己二腈(ADN)单腈或1,3,6-己烷三腈(HTCN)三腈类添加剂，但单腈类SN、ADN不能满足更高电压和高温的要求，其提升锂离子电池高电压和高温性非常有限；HTCN虽然具有提升高温和耐高电压的性能，但加入量增加后，电池低温、倍率性能受到较大影响，阻抗较高。因此，寻找一种具有耐高压、耐高温的电解液以使锂离子电池能满足耐高温高压同时，对低温、倍率影响较小和阻抗增长低是本领域研发一直试图克服的难题。
发明内容
本申请的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种电解液和含有该电解液的锂二次电池，以解决现有锂二次电池存在耐高温高压性能或进一步耐低温、倍率性能不理想的技术问题。
为了实现上述申请目的，本申请第一方面，提供了一种电解液。本申请电解液包括溶剂和溶解在溶剂中的锂盐和添加剂，溶剂为非水有机溶剂，添加剂包括多元醇类腈。
进一步地，多元醇类腈包括分子结构式Ⅰ1至Ⅰ6所示多元醇类腈化合物中的至少一种：
其中，R1至R21相同或不同的为C1～C10的烷基。
进一步地，多元醇类腈在电解液中的质量含量为1～5％。
进一步地，添加剂还包括其他添加剂，其他添加剂包括1,3-丙烯磺酸内酯(PS)、碳酸亚乙烯酯(VC)、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、硫酸乙烯酯(DTD)、碳酸乙烯亚乙酯(VEC)、亚硫酸亚乙酯(ES)和1,4-丁磺酸内酯(BS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、双氟代碳酸乙烯酯(DFEC)、乙二醇双丙腈醚(DENE)、丁二腈、己二腈和1,3,6-己烷三腈中的至少一种。
更进一步地，其他添加剂与多元醇类腈总质量在电解液中的质量含量为1-20％。
进一步地，有机溶剂在电解液中的质量含量为63～87％。
进一步地，有机溶剂包括环状碳酸酯、链状碳酸酯中的至少一种。
更进一步地，环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸丁烯酯中的至少一种，链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯中的至少一种。
更进一步地，有机溶剂还包括羧酸酯、氟代羧酸酯中的至少一种。
具体地，羧酸酯包括乙酸丙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯和丁酸乙酯中的至少一种；氟代羧酸酯包括一氟乙酸乙酯、二氟乙酸乙酯、三氟乙酸乙酯、3-氟丙酸乙酯、3,3-二氟丙酸乙酯、3,3,3-三氟丙酸乙酯、4,4,4-三氟丁酸乙酯和三氟乙酰乙酸乙酯中的至少一种。
进一步地，锂盐在电解液中的质量含量为9～17％。
进一步地，锂盐包括六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂和二氟磷酸锂中的至少一种。
本申请的第二方面，提供了一种锂二次电池。本申请锂二次电池包括正极片、负极片以及电解液，电解液为本申请电解液。
进一步地，正极片所含的正极活性物质包括LiNixCoyMnzM1-x-y-zO2、LiNixCoyAlzM1-x-y-zO2中的至少一种，其中，M为Co、Ni、Mn、Mg、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、Sr、V和Ti中的任意一种，且0≤y≤1，0≤x＜1，0≤z≤1，x+y+z≤1。
进一步地，负极片所含的负极活性物质包括石墨材料、锡基负极材料、硅基负极材料、钛酸锂负极材料中的至少一种。
进一步地，锂二次电池的充电截止电压为4.35～4.5V。
与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：
本申请第一方面提供的电解液通过所含的多元醇类腈添加剂，有效提高了包括多元醇类腈添加剂和电解液所含的其他组分与非水有机溶剂的相容性，可以有效改善钝化膜的稳定性，使得锂二次电池在高温、高压条件下，减少气体的产生，减小电池的厚度膨胀，延长锂二次电池循环寿命，提升锂二次电池的安全性能。与此同时，在赋予锂二次电池耐高温、高压性能的基础上，有效保证或提高锂二次电池倍率和低温稳定性，从而避免在提高锂二次电池耐高温、高压性能的同时导致锂二次电池倍率和低温下降的问题。
本申请锂二次电池由于是以本申请电解液作为电解液，因此，本申请锂二次电池具有耐高温和高压性能，同时还具有耐低温性能和倍率性。由此，本申请锂二次电池在高压和高温以及低温条件下电化学性能稳定，具有优异的循环性和安全性能，而且倍率性高。
具体实施方式
为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
第一方面，本申请实施例提供了一种电解液。本申请实施例电解液包括溶剂和溶解在溶剂中的锂盐和添加剂。
其中，本申请实施例电解液所含的添加剂包括多元醇类腈。由于多元醇类腈的存在，有效提高了电解液所含各组分之间的相容性，具体如包括该多元醇类腈添加剂和电解液所含的其他组分与非水有机溶剂的相容性，可以有效改善钝化膜的稳定性，使得锂二次电池在高温、高压条件下，减少气体的产生，减小电池的厚度膨胀，延长锂二次电池循环寿命，提升锂二次电池的安全性能。与此同时，在赋予锂二次电池耐高温、高压性能的基础上，有效保证或提高锂二次电池倍率和低温稳定性，从而避免在提高锂二次电池耐高温、高压性能的同时导致锂二次电池倍率和低温下降的问题。
另外，可以通过调节多元醇类腈在本申请实施例电解液中的含量以实现进一步提高多元醇类腈在本申请实施例电解液中的上述作用。如实施例中，控制多元醇类腈在电解液中的质量含量可以为1～5％，进一步可以是2～5％、3～5％、4～5％等含量范围。该含量范围的多元醇类腈能够提高多元醇类腈在上述电解液的作用，进一步提高电解液所含各组分之间的相容性，并提高锂二次电池耐高温、耐高压性能和倍率性能，同时提高低温稳定性。
实施例中，上述多元醇类腈可以是包括分子结构式Ⅰ1至Ⅰ6所示多元醇类腈化合物中的至少一种：
其中，上述分子结构式Ⅰ1至Ⅰ6中的R1至R21相同或不同的为C1～C10的烷基。将多元醇类腈选用上述分子结构式Ⅰ1至Ⅰ6所示多元醇类腈化合物能够充分发挥多元醇类腈上述的作用。而且上述各多元醇类腈还能够与正极表面金属原子极强的络合力并能很好地抑制电解液氧化分解和过渡金属溶出的优点，能够有效防止电极的恶化。与此同时，上述分子结构式Ⅰ1至Ⅰ6所示多元醇类腈化合物能够在正极表面可能形成比较有效的保护膜，覆盖其活性位点，可以降低正极对电解液的反应活性。
其中，上述分子结构式Ⅰ1、Ⅰ5、Ⅰ6所示三腈或Ⅰ2所示四腈化合物还能促使并提高电解液中常用的含锂盐特别是硼锂盐在正极表面形成固体电解质相界面膜，且成膜阻抗更小。该三腈或四腈化合物能够与正极界面膜(Cathode Electrode Interface，简写为CEI膜)形成多齿螯合作用，提高CEI膜的稳定性，从而提高锂二次电池高电压和高温下的循环和存储性能。
其中，上述分子结构式Ⅰ3、Ⅰ5所示含碳-碳双键基团多元醇类腈和Ⅰ4、Ⅰ6所示含三键基团多元醇类腈中，碳-碳双键或双键能够促使分子结构式Ⅰ3至Ⅰ6所示含不饱和碳碳键的多元醇类腈能够进一步发生聚合反应生成聚合物，使形成的界面膜具有更加稳定，能够提高本申请实施例电解液耐高压、高温等特点。
本申请实施例电解液所含的添加剂除了含有多元醇类腈添加剂之外，还可以还有其他添加剂，以使得其他添加剂能够赋予本申请实施例电解液具有其他性能，或者其他添加剂与上文多元醇类腈之间起到协同增效作用，从而提高上文多元醇类腈发挥上文的作用，从而提高本申请实施例电解液所含各组分之间的相容性，以提高锂二次电池耐高温、耐高压性能和倍率性能，同时提高低温稳定性。
如实施例中，其他添加剂包括1,3-丙烯磺酸内酯(PS)、碳酸亚乙烯酯(VC)、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、硫酸乙烯酯(DTD)、碳酸乙烯亚乙酯(VEC)、亚硫酸亚乙酯(ES)和1,4-丁磺酸内酯(BS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、双氟代碳酸乙烯酯(DFEC)、乙二醇双丙腈醚(DENE)、丁二腈、己二腈和1,3,6-己烷三腈中的至少一种。该些其他添加剂在发挥各自常规的作用的基础上，能够与上文多元醇类腈之间协同增效作用，提高本申请实施例电解液在高温高压环境中的稳定性，提高锂二次电池的安全性、循环稳定性和倍率性等性能。具体如当其他添加剂包括氟代碳酸乙烯酯(FEC)时，其可以提升锂二次电池的容量、低温性能和循环性能，由于含氟结构耐氧化性较好，其还能够与上文多元醇类腈一起，提高电解液的耐高压性能。
另外，发明人在研发过程中发现，氟代碳酸乙烯酯的存在特别是含量相对高时，其在起到上述正面作用的同时，也会产生一定的负面作用，如会带使得电解液出现高温不稳定性等负面影响。而正因上文多元醇类腈的存在，其该上文多元醇类腈与氟代碳酸乙烯酯之间起到增效作用，从而使得本申请实施例电解液能够在正极表面可能形成比较有效的保护膜，覆盖其活性位点，可以降低正极对电解液的反应活性，同时提高容量、低温性能和循环性能，降低或消除氟代碳酸乙烯酯产生的负面作用。
另一些实施例中，当其他添加剂包括氟代碳酸乙烯酯时，还可以进一步使得其他添加剂还包括1,3-丙磺酸内酯(PS)、1,3-磺酸内酯(PST)等组分。也即是其他添加剂同时包括氟代碳酸乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯(PS)、1,3-磺酸内酯(PST)的复配添加剂。该1,3-丙磺酸内酯(PS)、1,3-磺酸内酯(PST)和上文多元醇类腈一起与氟代碳酸乙烯酯之间起到增效作用，也能够提高本申请实施例电解液能够在正极表面可能形成比较有效的保护膜，覆盖其活性位点，可以降低正极对电解液的反应活性，同时提高容量、低温性能和循环性能，降低或消除氟代碳酸乙烯酯产生的负面作用。
结合上述其他添加剂的实施例基础上，实施例中，上文其他添加剂与上文多元醇类腈总质量在电解液中的质量含量为1-20％，进一步为5-20％，更进一步为5-15％，具体可以是1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％等典型但非限制性的浓度。通过控制添加剂在电解液中的质量含量，从而提高上文多元醇类腈和其他添加剂发挥各自作用或进一步发挥两者之间的增效作用或辅助作用，从而提高本申请实施例电解液的上文的如耐高温、耐高压性能和倍率性能以及低温稳定性。
本申请实施例电解液所含的非水溶剂构建了电解液的溶剂载体，能够充分溶解各组分，并使得各组分充分发挥作用，实施例中，非水溶剂在电解液中的质量浓度为63％～87％，具体可以是63％、65％、68％、70％、73％、75％、78％、80％、83％、87％等典型但非限制性的浓度。通过调节非水溶剂的浓度，从而可以实现间接调整电解液中溶质的含量，从而提高各溶质的作用，提高本申请实施例电解液如上述的物理和电化学性能。
实施例中，该非水溶剂包括羧酸酯、氟代羧酸酯中的至少一种。具体实施例中，羧酸酯包括乙酸丙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯和丁酸乙酯中的至少一种。氟代羧酸酯包括一氟乙酸乙酯、二氟乙酸乙酯、三氟乙酸乙酯、3-氟丙酸乙酯、3,3-二氟丙酸乙酯、3,3,3-三氟丙酸乙酯、4,4,4-三氟丁酸乙酯和三氟乙酰乙酸乙酯中的至少一种。通过对非水溶剂的种类选择和控制，能够进一步提高各溶质的作用，提高本申请实施例电解液如上述的物理和电化学性能。
本申请实施例电解液所含的锂盐可以是锂离子电解液所含的锂盐。实施例中，锂盐在电解液中的质量含量为9～17％，具体可以是9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％等典型但非限制性摩尔浓度。具体实施例中，锂盐包括六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂和二氟磷酸锂中的至少一种。通过对锂盐浓度控制和调节以及对锂盐种类的选择，能够与上文本申请实施例添加剂之间起到协同增效作用，提高本申请实施例电解液的离子导率，同时提高电化学性能稳定性，而且利于钝化膜生成和提高钝化膜的稳定性和导电性。
在上述各电解液实施例的基础上，实施例中，本申请实施例电极液还含有其他添加剂。实施例中，其他添加剂在电解液中的质量浓度为1％～10％。通过在电解液中添加其他添加剂，进一步赋予本申请实施例电解液相应的其他性能或者与上文本申请电解液添加剂之间其他协同增效作用或辅助作用，从而进一步提高上文本申请电解液添加剂在电解液中所起的作用，从而进一步提高电解液的上述性能。
实施例中，其他添加剂包括1,3-丙烯磺酸内酯(PS)、碳酸亚乙烯酯(VC)、硫酸乙烯酯(DTD)、碳酸乙烯亚乙酯(VEC)、亚硫酸亚乙酯(ES)和1,4-丁磺酸内酯(BS)、氟代碳酸乙烯酯、双氟代碳酸乙烯酯(DFEC)、乙二醇双丙腈醚(DENE)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、三(三甲基硅烷)磷酸酯(TMSP)和三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)中的至少一种。该些添加剂的添加，能够提高上文上文本申请电解液添加剂发挥作用，进一步利于钝化膜生成和提高钝化膜的稳定性和导电性。
基于上述各实施例中电解液所含非水有机溶剂、锂盐和添加剂等各组分在电解液中的含量，以上述各实施例中电解液总质量为100％计，非水有机溶剂、锂盐和添加剂等各组分的质量百分比含量如下：
有机溶剂 63～87％
添加剂 1-20％
锂盐 9～17％。
另外，上文各本申请实施例电解液可以按照上文各本申请实施例电解液所含组分的种类和含量按照比例进行添加混合处理，形成电解液。
另一方面，基于上文本申请实施例电解液，本所起实施例还提供了一种锂二次电池。本申请实施例锂二次电池包括正极片、负极片以及电解液。当然锂二次电池还包括必要的其他部件，如隔膜等。
其中，电解液为上文本申请实施例电解液。由于本申请实施例锂二次电池的电解液为上文本申请实施例电解液，基于上文本申请实施例电解液所含的组分和所具有特性，具体是赋予本申请实施例锂二次电池具有耐高温和高压性能，同时还具有耐低温性能和倍率性。使得本申请实施例锂二次电池在高压和高温以及低温条件下电化学性能稳定，不发生膨胀、产气等现象或膨胀、产气小，具有优异的循环性和安全性能，而且倍率性高。
实施例中，锂二次电池的正极片所含的正极活性物质包括LiNixCoyMnzM1-x-y-zO2、LiNixCoyAlzM1-x-y-zO2中的至少一种，其中，M为Co、Ni、Mn、Mg、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、Sr、V和Ti中的任意一种，且0≤y≤1，0≤x＜1，0≤z≤1，x+y+z≤1。
实施例中，锂二次电池的负极片所含的负极活性物质包括石墨材料、锡基负极材料、硅基负极材料、钛酸锂负极材料中的至少一种。其中，石墨材料包括天然石墨、人造石墨、复合石墨或改性石墨中的至少一种。
本申请实施例锂二次电池所含电解液为上文本申请实施例电解液基础上，通过优化正极片和负极片所含的电极材料，能够与电解液一起，提高锂二次电池的耐高温和高压性能以及耐低温性能和倍率性。提高锂二次电池的循环性和安全性能以及倍率性，而且容量高。经测得，本申请实施例锂二次电池的最大充电电压达到4.35V～4.5V。
现以本申请实施例电解液和锂二次电池为例，对本申请进行进一步详细说明。
1.电解液实施例：
实施例A1至实施例A9
本实施例A1至实施例A9分别提供了电解液。该本实施例A1至实施例A7的电解液所含的基本成分如下：
碳酸乙烯酯(EC)、丙酸丙酯(PP)、碳酸丙烯酯(PC)的质量比EC:PC:PP＝1:1:8，0.5wt％VC、5wt％FEC、3％wt PS、2.0％wt ADN、2.0％wt SN，15.0wt％六氟磷酸锂(LiPF6)。
实施例1至实施例9除上述基本成分之外，还分别含有如下表1中Ⅰ1至Ⅰ6多元醇类腈；
对比例A1：
本对比例A1提供一种电解液，与实施例1至实施例9相比，只含实施例1至实施例9中基本成分的基础上添加2.0％wt HTCN，以便与实施例总腈类的质量含量相当。不含表中Ⅰ1至Ⅰ6多元醇类腈的任何一种添加剂。
2.锂离子电池实施例：
实施例B1至实施例B9和对比例B1
本实施例B1至实施例B9分别提供了锂离子电池。实施例B1至实施例B9各锂离子电池所含的电解液分别为上文本实施例A1至实施例A9的电解液，具体的是实施例B1含的电解液为上文本实施例A1，实施例B2含的电解液为上文本实施例A2，以此类推，实施例B9含的电解液为上文本实施例A9，对比例B1含的电解液为上文对比例A1。
各锂离子电池电解液分别按照如下方法组装成分锂离子电池：
1)正极的制备：
按94:3:3的质量比混合正极活性材料LCO，导电炭黑Super-P和粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)，然后将它们分散在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中，得到正极浆料。将正极浆涂布在正极箔材上，烘干。
2)负极的制备：
按94.5:1:2:2.5的质量比混合负极活性材料人造石墨，导电炭黑Super-P，粘结剂丁苯橡胶(SBR)和羧甲基纤维素(CMC)，然后将它们分散在离子水中，得到负极浆料。将负极浆料连续涂布在负极箔材上，烘干。
3)电解液的制备：
按照上述实施例A1至实施例A9和对比例A1提供的电解液所含的组分和含量配比分别进行配制成电解液：将碳酸乙烯酯(EC)、丙酸乙酯(EP)、丙酸丙酯(PP)、碳酸丙烯酯(PC)按照质量比EC:PC:PP＝1:1:8进行混合，再分别加入质量分数0.5wt％VC、5wt％FEC、3％wt PS、2.0％wt ADN、2.0％wt SN然后加入质量分数15.0wt％的六氟磷酸锂(LiPF6)和实施例A1至实施例A9和对比例A1所含如表1中含量和种类的添加剂，充分混合溶解后备用；
4)锂离子电池的制备：
将通过上述方法制备的多极耳正负极片与隔膜一起卷绕，卷芯与电极柱焊接，经过铝塑膜封装制成锂离子电池，在80℃下真空烘烤48h，得到待注液的电芯；于露点控制在-40℃以下的手套箱内，将上述制备的电解液分别注入各实施例的电芯中，经真空封装，静置24h，然后按以下步骤进行常规化成、分容：0.05C恒流充电180min，0.2C恒流充电至3.95V，二次真空封口；然后进一步以0.5C恒流充电至4.45V，常温搁置24h后，以0.5C恒流放电至3.0V；最后以0.5C恒流充电至4.45V搁置备用。
3.锂离子电池性能测试：
将第2节中组装的含有对比例B1和实施例B1至B9提供电解液的高电压锂离子电池进行如下性能测试：
1)EIS性能测试：
分别取含对比例B1、实施例B1至B9提供锂离子电池电解液的锂离子电池进行分容后分别对电芯进行EIS测试，测试条件：频率范围为100kHz～0.01Hz，振幅为10mV；将测试后的数据进行电路拟合，得出SEI阻抗，结果如表1所示。
2)高温循环性能测试：
将对比例B1、实施例B1至B9提供锂离子电池电解液的锂离子电池置于恒温45℃的烘箱中，以0.5C的电流恒流充电至4.45V然后恒压充电电流下降至0.02C，然后以0.5C的电流恒流放电至3.0V，如此循环500周，记录每周的放电容量，按下式计算高温循环的容量保持率：n周容量保持率＝第n周的放电容量/第1周的放电容量*100％，测得结果如下表2所示。
3)高温存储性能测试：
将对比例B1、实施例B1至B9提供锂离子电池电解液的锂离子电池在室温下测量其0.5C放电容量C0及满电状态下的初始厚度T0，然后满电置于85℃烘箱中存储4h后测量其厚度T1，并在常温下搁置2h后测量其剩余容量C1及恢复容量C2。厚度膨胀率＝(T1/T0-1)*100％，容量剩余率＝C1/C0*100％，容量恢复率＝C2/C0*100％，测得结果如下表2所示。
4)常温循环后负极界面析锂观察：
将对比例B1、实施例B1至B9提供锂离子电池电解液的锂离子电池置于恒温25℃的烘箱中，以0.5C的电流恒流充电至4.45V然后恒压充电电流下降至0.02C，然后以0.5C的电流恒流放电至3.0V，如此循环500周，最后在满电100％SOC状态下，将电池置于露点控制在-40℃以下的手套箱内进行拆解，观察负极片有无析锂情况，测得结果如下表2所示。
表1各实施例添加剂种类和含量以及EIS测试结果
表2各实施例电池高温循环、高温存储性能及界面析锂测试结果
性能测试结果：
由表1至2的数据可以看出：含多元醇类腈的实施例电解液的阻抗低于常规的SN+ADN+HTCN同比例的组合；多元醇类腈高温循环性能和容量保持也比较高，尤其是含有烯、炔烃的多元醇类腈循环性能和容量保持更高；含Ⅰ1至Ⅰ6一种或多种添加剂的锂离子电池经循环后，的锂离子电池电极界面没有析锂情况发生，保证了电池安全性能，高温存储性能优于对比例1中的HTCN的添加剂组合。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1. 一种电解液，包括溶剂和溶解在所述溶剂中的锂盐和添加剂，其特征在于：所述溶剂为非水有机溶剂，所述添加剂包括多元醇类腈；所述多元醇类腈包括分子结构式Ⅰ3和Ⅰ6所示多元醇类腈化合物：
Ⅰ3 Ⅰ6
其中，R1至R21相同或不同的为C1~C10的烷基；所述添加剂还包括其他添加剂，所述其他添加剂同时包括氟代碳酸乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯PS、1,3-丙烯磺酸内酯PST。
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于：
所述多元醇类腈在所述电解液中的质量含量为1-5 %。
3. 根据权利要求2所述的电解液，其特征在于：所述其他添加剂与所述多元醇类腈总质量在所述电解液中的质量含量为1-20%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电解液，其特征在于：所述有机溶剂在所述电解液中的质量含量为63~87%；和/或
所述有机溶剂包括环状碳酸酯、链状碳酸酯中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的电解液，其特征在于：所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸丁烯酯中的至少一种，所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯中的至少一种；和/或
所述有机溶剂还包括羧酸酯、氟代羧酸酯中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的电解液，其特征在于：所述羧酸酯包括乙酸丙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯和丁酸乙酯中的至少一种；
所述氟代羧酸酯包括一氟乙酸乙酯、二氟乙酸乙酯、三氟乙酸乙酯、3-氟丙酸乙酯、3,3-二氟丙酸乙酯、3,3,3-三氟丙酸乙酯、4,4,4-三氟丁酸乙酯和三氟乙酰乙酸乙酯中的至少一种。
7.根据权利要求1-3、5、6任一项所述的电解液，其特征在于：所述锂盐在所述电解液中的质量含量为9~17%；和/或
所述锂盐包括六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂和二氟磷酸锂中的至少一种。
8. 一种锂二次电池，包括正极片、负极片以及电解液，其特征在于：所述电解液为权利要求1-7任一项所述的电解液。
9.根据权利要求8所述的锂二次电池，其特征在于：所述正极片所含的正极活性物质包括LiNixCoyMnzM1-x-y-zO2、LiNixCoyAlzM1-x-y-zO2中的至少一种，其中，M为Co、Ni、Mn、Mg、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、Sr、V和Ti中的任意一种，且0≤y≤1，0≤x＜1，0≤z≤1，x+y+z≤1；和/或
所述负极片所含的负极活性物质包括石墨材料、锡基负极材料、硅基负极材料、钛酸锂负极材料中的至少一种。
10.根据权利要求8或9所述的锂二次电池，其特征在于：所述锂二次电池的充电截止电压为4.35~4.5V。
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