CN116565327A - 氟化酰胺类化合物用于制备电解液的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氟化酰胺类化合物用于制备电解液的用途、包含氟化酰胺类化合物的电解液及包含所述电解液的电池。所述氟化酰胺类化合物作为溶剂用于制备电解液，在电池中能够促进正极、负极界面的保护膜的形成，显著拓宽电解液的电化学稳定窗口，极大地提升电池的电化学性能。同时，氟化酰胺类化合物具有廉价和低毒的优势，同时还具有阻燃的功能，提高电池的安全性。此外，使用氟化酰胺基溶剂可以不用或者少用LiPF6锂盐，从而有效降低电解液的成本。总之将氟化酰胺类化合物作为溶剂发展新型电解液，有望取代传统LiPF6/EC基电解液，降低成本，提高性能，促进锂电池的实用化。
Description
技术领域
本发明属于电解液技术领域，具体涉及氟化酰胺类化合物作为溶剂用于制备电解液的用途、包含氟化酰胺类化合物的电解液及包含所述电解液的电池。
背景技术
锂电池自商业化以来广泛应用于便携式电子设备、电动工具、新能源汽车等领域，给人们的生活和出行带来了极大的便利。电解液作为锂离子传输的载体，与正负极直接相连，影响电极-电解液界面稳定性，是决定锂电池性能的关键组分。
传统锂电池电解液通常以六氟磷酸锂(LiPF6)作为锂盐，高介电常数的环状碳酸乙烯酯(EC)为溶剂，碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)等链状碳酸酯为混合溶剂，配制成锂盐摩尔浓度1～1.5mol/L的电解液。该电解液中EC能够在石墨负极上产生性能良好的钝化膜阻止电解液与石墨负极的进一步反应，从而提高电池的循环性能；LiPF6能够与正极Al集流体反应产生致密的AlF3从而抑制铝腐蚀；链状碳酸酯能够降低电解液的粘度、拓宽电解液的工作温度。基于上述特点，低浓度LiPF6/EC基电解液已成功商业化。
然而，由于锂盐、主溶剂和共溶剂均承担着重要的作用，商业化电解液成分调变的空间十分有限，该组成已三十年未发生重大改变。随着电池性能的要求不断提高，该电解液所具有的诸多问题限制其在锂电领域的进一步应用，如①LiPF6占据电解液成本的70％，其对铝集流体的保护作用难以被其他廉价锂盐取代，导致电解液成本下降空间有限；②LiPF6热稳定性差、易与微量水反应，极大限制了电池的工作温度和使用环境；③溶剂易燃易挥发，容易造成燃烧、爆炸等安全问题；④电压高于4.3V时电解液发生自分解，无法匹配高电压正极；⑤形成的固态电解质界面膜(SEI)以有机产物为主，机械强度较差，无法抵抗容量更高的锂金属、硅碳等负极的体积膨胀。
近几年人们通过引入特定添加剂(如氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯和亚硫酸亚乙酯等)、使用全氟溶剂和调变溶液结构(如高浓度电解液(Nature Energy.2018,3,22-29；Nature Communications.2016,7,12032；)、局域高浓度电解液(Adv.Energy Mater.2019,9,1900784；Chem.2018,4,1877-1892；)等策略在正负两极表面构建良好的保护膜，一定程度上提高了电池的性能。然而，①单一添加剂的功能有限，通常需要加入多种价格昂贵的添加剂才能实现正负两极成膜，复杂的电解液体系既增加成本又会产生一些无法预料的问题；②通过溶液结构的调控诱导阴离子成膜能够改善界面性能，然而高浓度电解液成本高昂、粘度大，局域高浓度电解液缺乏廉价稀释剂，不利于实用化。因此，开发廉价、正负极成膜性能优异的电解液体系对锂电池的规模化应用具有重要意义。
酰胺化合物具有便宜、低毒、稳定的优点，分子结构中具有给电子基团和得电子基团，能够溶解锂盐形成一定浓度的电解液。然而，单一的酰胺基团电化学稳定窗口窄，且难以在正负极表面产生稳定致密的保护膜，导致电池性能尚不及现有商业的LiPF6/EC基电解液。当前电解液的研究很少使用这类溶剂。
发明内容
基于现有技术的不足，本发明人经过系统性考察，意外发现在电解液中使用氟化酰胺类化合物在低盐浓度条件下便能同时在正极和负极表面形成良好的保护膜，为研发廉价高性能电解液创造了条件。本发明人发现，将酰胺类化合物氟化处理后，氟化基团能够与酰胺基团共同作用，一起促进正极、负极界面的保护膜的形成，显著拓宽了电解液的电化学稳定窗口，从而极大地提升电池的电化学性能。同时，氟化酰胺类化合物作为溶剂相比于此前报道的昂贵氢氟醚和高毒性氟化碳酸酯等溶剂，具有廉价和低毒的优势。另外，氟和氮元素还具有阻燃的功能，优选后可获得非可燃电解液，提高电池的安全性。使用氟化酰胺基溶剂可以不用或者少用LiPF6锂盐，使得电解液摆脱了对LiPF6锂盐的依赖，也无需提高锂盐浓度，从而有效降低电解液的成本。综合以上特点，将氟化酰胺类化合物作为溶剂发展新型电解液，有望取代传统LiPF6/EC基电解液，降低成本，提高性能，促进锂电池的实用化。
本发明的一个目的是提供氟化酰胺类化合物作为溶剂在制备电解液或电池中的用途。
本发明的另一个目的是提供一种电解液，其含有氟化酰胺类化合物作为溶剂。
本发明的再一个目的是提供一种电池，其含有上述电解液。
本发明的目的通过下述技术方案实现。
本发明一方面提供氟化酰胺类化合物作为溶剂用于制备电解液或电池的用途。所述氟化酰胺类化合物作为溶剂用于制备电解液，在电池中能够促进正极、负极界面的保护膜的形成，显著拓宽电解液的电化学稳定窗口，极大地提升电池的电化学性能，因此还可以起到促进保护膜形成的作用。
本发明中，氟化酰胺类化合物指的是分子中含有酰胺基团(-C(＝O)-N-)的化合物上的氢被一个或多个氟取代得到的化合物。
在实施方式中，所述氟化酰胺类化合物可以选自下面的式I、式II和式III所示的化合物：
式I中，R1、R2和R3各自独立地选自氢、R4-P-R5、R4-N-R5、O-R4、Si-R4；
R4、R5和R6在每次出现时各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C2-C10烯基、取代或未取代的C6-C10芳基、取代或未取代的5-10元杂芳基、取代或未取代的酰胺基和取代或未取代的磺酰基；
条件是，R1、R2和R3中至少有一个是含氟基团；
式II中，R7和R8在每次出现时各自独立地选自CR10R11、SiR10R11、N-R11和氧和硫，R9、R10和R11相同或不同的选自氢、卤素、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C2-C10烯基、取代或未取代的C6-C10芳基、取代或未取代的5-10元杂芳基、取代或未取代的酰胺基和取代或未取代的磺酰基；
p为1-10的整数，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10；
条件是，R7、R8和R9中至少有一个是含氟基团；
式III中，R12和R13各自独立地选自取代或未取代的C1-C10亚烷基、取代或未取代的C2-C10亚烯基、取代或未取代的C6-C10亚芳基、取代或未取代的5-10元亚杂芳基。
Y为-C(＝O)-NH-或-NH-C(＝O)，
q为1-100000的整数，
条件是，R12和R13中至少一个是含氟基团，
上述取代的取代基选自卤素、羟基、C1-C10烷氧基、硝基、氨基(-NH2)。
本发明中，上述式I、式II和式III所示的化合物可以单独使用，或者可以为以上通式所涵盖的一种或两种以上按任意比混合。
本发明中，电解液可以为液体电解液、半固体电解液或固体电解液。在液体电解液的情况下，可以采用上述氟化酰胺类化合物中的小分子化合物作为溶剂。在半固体电解液或固体电解液的情况下，可以采用上述氟化酰胺类化合物中的小分子化合物作为溶剂并加入聚合物基质形成半固体电解液或固体电解液，或者采用上述氟化酰胺类化合物中的大分子化合物在作为溶剂的同时作为聚合物基质形成半固体电解液或固体电解液。
本发明中，氟化酰胺类化合物“作为溶剂”指的是氟化酰胺类化合物可以单独作为电解液的溶剂，或者作为电解液的主溶剂或共溶剂与至少一种另外的溶剂共同作为电解液的溶剂。这里，氟化酰胺类化合物作为“主溶剂”指的是氟化酰胺类化合物占电解液溶剂总量的50％以上，例如50％至99％，例如60％，70％，80％，90％等；氟化酰胺类化合物作为“共溶剂”指的是氟化酰胺类化合物占电解液的溶剂总量的15％至50％，例如20％至50％，例如25％，30％，35％，40％，45％等。因此，总体而言，在本发明中，氟化酰胺类化合物可以占电解液溶剂总量的15％至100％，例如20％至100％。这里的百分比可以是重量百分比。
本发明中，所述的“C1-C10烷基”表示具有1至10个碳原子的直链、支链或环状烷基，例如，具有1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的碳原子的直链或支链烷基，具有3、4、5、6、7、8、9或10的碳原子的环烷基。例如，直链或支链烷基包括，但不限于，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、叔戊基等。环烷基包括，但不限于，环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。
所述的“C2-C10烯基”表示结构中具有至少一个碳碳双键的具有2至10个碳原子的直链、支链或环状烯基，例如，具有2、3、4、5、6、7、8、9或10的碳原子的直链或支链烯基，具有3、4、5、6、7、8、9或10的碳原子的环烯基。例如，直链或支链烯基包括，但不限于，乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基等。环烯基包括，但不限于，环丙烯基、环丁烯基、环戊烯基、环己烯基等。
所述的“C6-C10芳基”表示具有由6-10个碳原子组成的环的芳香环基，例如苯基或萘基。
所述的“5-10元杂芳基”表示在环上具有5-10个原子、含有选自N、O和S中的1至4个杂原子的芳香环基，例如可以为呋喃基、咪唑基、噁唑基、异噁唑基、异噻唑基、噁二唑基、吡咯基、1,3,4-噻二唑基、噻唑基、噻吩基、三唑基、噻咯基、吡啶基、吡唑基、苯并呋喃基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、吲哚基、吲嗪基、异喹啉基、喹唑啉基、喹啉基和苯并噻吩基等。
所述的“酰胺基”表示R-C(＝O)-NH-或R-NH-C(＝O)-基团，其中，R选自取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C2-C10烯基、取代或未取代的C6-C10芳基、取代或未取代的5-10元杂芳基等。
所述的“磺酰基”表示R-S(＝O)2-基团，其中，R选自取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C2-C10烯基、取代或未取代的C6-C10芳基、取代或未取代的5-10元杂芳基等。
上述取代的取代基选自卤素、羟基、C1-C10烷氧基、硝基、氨基(-NH2)。
所述的“亚烷基”、“亚烯基”、“亚芳基”和“亚杂芳基”分别是上述的“烷基”、“烯基”、“芳基”和“杂芳基”再失去一个氢原子得到的二价基团。
所述的“C1-C10烷氧基”表示RO-基团，其中，R表示上述的C1-C10烷基。
所述的“卤素”表示氟、氯、溴、碘，特别是氟。
在一些实施方式中，所述氟化酰胺类化合物为式I化合物。
在一些实施方式中，式I中，R1选自氟代C1-C10烷基，优选为全氟代C1-C6烷基，特别是全氟代C1-C3烷基。
在一些实施方式中，式I化合物为下式I-1的化合物：
其中，R2和R3各自独立地选自氢、C1-C6烷基、卤代C1-C6烷基、羟基C1-C6烷基、R-S(＝O)2-、R-C(＝O)-、(C1-C6烷基)3Si-，优选地，R2和R3各自独立地选自氢、C1-C4烷基、卤代C1-C4烷基、羟基C1-C4烷基、R-S(＝O)2-、R-C(＝O)-、(C1-C4烷基)3Si-，其中R在每次出现时各自独立地选自C1-C6烷基、卤代C1-C6烷基，优选地各自独立地选自C1-C4烷基、卤代C1-C4烷基。
在一些实施方式中，式I化合物选自下列化合物：三氟乙酰胺N-甲基三氟乙酰胺/>N,N-二甲基三氟乙酰胺/>N-(三氟甲磺酰基)三氟乙酰胺/>N-羟甲基三氟乙酰胺/>N-(2-羟基乙基)三氟乙酰胺/>和N,O-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺
特别地，式I化合物是N-甲基三氟乙酰胺，具有非可燃的特性。
本发明另一方面提供一种电解液，其包括：可电离溶质；作为溶剂的上述的氟化酰胺类化合物。
所述氟化酰胺类化合物在电解液中还可以起到促进正负极界面形成保护膜的作用。
所述电解液可以为液体电解液、半固体电解液或固体电解液。关于液体电解液、半固体电解液或固体电解液的描述与前述内容相同，在此不再重复。
所述电解液中，可电离溶质的浓度没有特别限定，可以是本领域中常规使用的电解液中可电离溶质的浓度，并且可以根据本领域中对于电解液的性能要求通过常规实验来确定。一般而言，基于电解液的总质量，可电离溶质的质量分数可以为1～90％，优选为10-40％。
所述可电离溶质可以选自可电离的锂盐、钠盐、钾盐、锌盐。
所述锂盐可以为选自醋酸锂(CH3COOLi)、硝酸锂(LiNO3)、二氰胺锂(LiC2N3)、六氟磷酸锂(LiPF6)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、高氯酸锂(LiClO4)、氯酸锂(LiClO4)、三氟甲基磺酸锂(LiOTF)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)、二草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、四氟硼酸锂(LiBF4)中的任意一种或两种以上按任意比例混合。
本发明中，氟化酰胺类化合物“作为溶剂”指的是氟化酰胺类化合物可以单独作为电解液的溶剂，或者作为电解液的主溶剂或共溶剂与至少一种另外的溶剂共同作为电解液的溶剂。这里，氟化酰胺类化合物作为“主溶剂”指的是氟化酰胺类化合物占电解液溶剂总量的50％以上，例如50％至99％，例如60％，70％，80％，90％等；氟化酰胺类化合物作为“共溶剂”指的是氟化酰胺类化合物占电解液的溶剂总量的15％至50％，例如20％至50％，例如25％，30％，35％，40％，45％等。因此，总体而言，在本发明中，氟化酰胺类化合物可以占电解液溶剂总量的15％至100％，例如20％至100％。这里的百分比可以是重量百分比。
在一些实施方式中，根据本发明的电解液中还可以包括第二溶剂。在本发明的电解液中，第二溶剂可以占电解液溶剂总量0.5％至85％，例如1％至80％，例如5％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％等。这里的百分比可以是重量百分比。
所述第二溶剂可以选自水、有机小分子溶剂，以及聚合物。小分子溶剂用于降低电解液粘度或提高离子电导率，聚合物用于限制电解液的流动性以构成聚合物固态电解质。
特别地，所述第二溶剂可以为选自水、碳酸酯类溶剂、磷酸酯类溶剂、醚类溶剂、羧酸酯类溶剂、腈类溶剂、砜类溶剂、烃类溶剂、聚合物中的一种或两种以上按任意比例混合。
所述碳酸酯类溶剂可以为选自碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、碳酸亚乙烯酯(VC)等中的一种或两种以上按任意比例混合。
所述磷酸酯类溶剂可以为选自磷酸三甲酯(TMP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三丁酯(TDP)、磷酸三苯酯(TPP)、亚磷酸三苯酯、氟代磷酸三乙酯(TEFP)等中的一种或两种以上按任意比例混合。
所述醚类溶剂可以为选自乙二醇二甲醚(DME)、三乙二醇二甲醚(G3)、四乙二醇二甲醚(G4)、四氢呋喃(THF)、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(HFE)、双(2,2,2-三氟乙基)醚(BTFE)和2,2,2-三氟乙基-1,1,2,2-四氟乙基醚(D2)等中的一种或两种以上按任意比例混合。
所述羧酸酯类溶剂可以为选自甲酸丁酯、甲酸戊酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、氟代甲酸丁酯、氟代甲酸戊酯、氟代乙酸丙酯、氟代乙酸丁酯、氟代丙酸甲酯、氟代丙酸丙酯、氟代丙酸丁酯、氟代丁酸甲酯和氟代丁酸乙酯中的一种或两种以上按任意比例混合。
所述的腈类溶剂可以为选自乙腈、丙腈、戊腈、戊二腈、己二腈、庚腈、庚二腈、辛腈和辛二腈等中的一种或两种以上按任意比例混合。
所述的砜类溶剂可以为选自环丁砜、二甲基亚砜和二乙基亚砜等中的一种或两种以上按任意比例混合。
所述烃类溶剂可以为选自二氯甲烷、氟苯、二氟苯、邻氟甲苯、间氟甲苯和对氟甲苯等中的一种或两种以上按任意比例混合。
所述聚合物为聚酰胺、聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇和聚偏氯乙烯中的一种或两种以上按任意比例混合。
根据需要，本发明的电解液中还可以加入用于电解液的功能添加剂(即电解液添加剂)。所述功能添加剂可以由本领域技术人员根据所需功能加入并确定适当的用量。
例如，所述功能添加剂可以选自成膜添加剂(用于促进形成优良或稳定的SEI膜)、导电添加剂(用于提高电解液导电能力)、过充保护添加剂(用于保护电池防过充，用于改善电池的安全性)、稳定性添加剂、控制电解液中H2O和HF含量的添加剂、低温添加剂(用于提高电池的低温性能)、高温添加剂(用于提高电池的高温性能)、多功能添加剂(可以从多方面改善电解液的性能的添加剂)，但不限于此。
例如所述功能添加剂可以为选自三(三甲基硅基)硼酸酯(TMSB)、三(三甲基硅基)磷酸酯(TMSP)、亚磷酸三(三甲基硅基)酯(TMSPi)、六甲基二硅胺烷(HMDS)、1,3-丙烯磺内酯(PRS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、二氟碳酸乙烯酯(DFEC)、二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯(TFEC)、氟代碳酸甲乙酯(FEMC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、亚硫酸丙烯酯(PS)、三氟甲基碳酸乙烯酯(TFPC)、硫酸乙烯酯(DTD)、亚硫酸乙烯酯(ES)、硝酸锂(LiNO3)、六氟磷酸锂(LiPF6)、高氯酸锂(LiClO4)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)中的一种或多种。
例如，在本发明的电解液中，基于电解液的总量，所述功能添加剂的质量百分比可以为0.1-50％；优选为0.5-5％，但不限于此。
进一步的，本发明电解液还可以添加阻燃剂或惰性稀释剂。由此，可降低电解液的可燃性或成本。
所述阻燃剂或惰性稀释剂可以为本领域中常规用于锂电池电解液的阻燃剂或惰性稀释剂，例如，可以选自卤代醚、卤代酯类、烃类、卤代烃类、芳香族化合物、含氮化合物类试剂及它们的衍生物中的任意一种或多种，如，1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚、甲基九氟丁醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚、1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲醚、1,1,2,3,3,3-五氟丙基-2,2,2-三氟乙醚、1,1,2,2-四氟乙基甲醚、1,2-双(1,1,2,2-四氟乙氧基)乙烷、1,3-双(1,1,2,2-四氟乙氧基)苯、1-(1,1,2,2-四氟乙氧基)丙烷、2-甲基-1-(1,1,2,2-四氟乙氧基)丙烷、1,3-双(1,1,2,2-四氟乙氧基)丙烷、2,2,3,3-四氟-1-甲氧基丙烷、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯、三氟乙基磷酸酯、六氟环三磷腈、五氟乙氧基环三磷腈、三甲氧基三氟环三磷腈、间二甲苯、异丙苯、均三苯、氯苯、邻氟代甲苯、间氟代甲苯、对氟代甲苯、氟苯、二氟苯、三氟苯、四氟苯、五氟苯、六氟苯、苯甲醚、四氯化碳、环己烷、硝基乙烷、硝基丙烷，但不限于此。作为优选，阻燃溶剂或惰性稀释剂选自1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、甲基九氟丁醚、间氟代甲苯。
例如，在本发明的电解液中，基于电解液的总量，阻燃溶剂或惰性稀释剂占电解液的质量百分比可以为5～90％，更优选为20％～50％。
对根据本发明的电解液的制备方法没有特别限制，只要能够将各组分混合均匀即可。例如，可以按照上述比例将氟化酰胺类化合物、可电离溶质和任选的其他成分混合后进行搅拌，直到形成均匀澄清的液体，得到电解液。在使用聚合物的情况下，也可构成聚合物凝胶电解质或固态电解质。
本发明又一方面涉及上述电解液用于制备电池的用途。
本发明又一方面一种电池，其包含上述电解液。
所述电池包括二次电池、金属-硫电池、金属-空气电池等，但不限于此。
所述二次电池包括锂二次电池、钠二次电池、钾二次电池和锌二次电池。
除了含有根据本发明的电解液以外，对于所述电池的结构没有特别限制，其可以具有本领域中适合于电池的任何结构。一般而言，电池包括正极、负极、隔膜和根据本发明的电解液。根据需要，电池还可以包括其他结构，例如芯片、电容、外壳等等。
对于电池的正极、负极、隔膜以及其他组件没有特别限制，只要其适合用于所组装的电池即可。
例如，锂二次电池的正极可以为磷酸铁锂(LiFePO4)、钴酸锂(LiCoO2)、镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4，LNMO)、不同比例的三元镍钴锰酸锂(LiNixMnyCozO2，NCM)、镍钴铝酸锂(LiNi0.8Co0.15Al0.05，NCA)、富锂锰基(Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13O2)正极材料中的任意一种。锂二次电池的负极可以为金属锂、石墨和钛酸锂负极材料中的任意一种。
本发明中所使用的负极还包括钛酸锂。
隔膜可以为PP(聚丙烯)或PE(聚乙烯)。
有益效果：
本发明所述氟化酰胺类化合物作为溶剂制备电解液时在低盐浓度条件下便能同时在正极和负极表面形成良好的保护膜，摆脱了对昂贵高毒LiPF6盐和易燃性SEI成膜溶剂的依赖，显著扩大了锂离子电池电解液配方设计空间，同时有利于降低电解液的成本。氟化酰胺类电解液的电化学稳定窗口，甚至超越商业碳酸酯电解液，能够匹配高电压正极和高容量负极材料，从而提高电池的能量密度。同时，氟和氮元素还具有阻燃的功能，优选后可获得非可燃电解液，提高电池的安全性。因此，以氟化酰胺类化合物作为溶剂发展新型电解液，有望取代传统LiPF6/EC基电解液，降低成本，提高性能，促进锂电池的大规模使用。本发明的有益效果具有普适性，可推广到钠、钾、锌等各种二次电池上。
附图说明
图1为商业电解液1M LiPF6-EC/DMC(a)、NTFAM溶剂(b)、摩尔比为1：6的LiTFSI-NTFAM氟化酰胺基电解液(c)的燃烧实验。
图2为摩尔比是1：6下LiTFSI-NTFAM氟化酰胺基电解液和LiTFSI-PC碳酸酯类电解液的线性伏安曲线，说明NTFAM具有较高的氧化电位。
图3为摩尔比是1：6下LiTFSI-NTFAM氟化酰胺基电解液在5V高电压条件下的计时电位曲线，证明NTFAM具有钝化铝集流体的作用。
图4为摩尔比是1：6下LiTFSI-NTFAM氟化酰胺基电解液和LiTFSI-PC碳酸酯类电解液在5V电位下恒压20h后铝集流体表面的形貌对比，进一步通过SEM图片证明NTFAM具有钝化铝集流体的作用。
图5为原始铝箔(a)和摩尔比是1：6下LiTFSI-NTFAM氟化酰胺基电解液组装成Li/Al半电池在5V电位下恒压20h后铝集流体(b)表面的XPS组分分析，分析铝集流体表面钝化层的组分。
图6为摩尔比是1：6下LiTFSI-NTFAM氟化酰胺基电解液组装成Li/Cu半电池在-0.3-3V电压区间内的循环伏安曲线，证明氟化酰胺基电解液在0V vs Li+/Li的低电位稳定。
图7为摩尔比是1：6下LiTFSI-NTFAM氟化酰胺基电解液组装成Li/Li半电池0.5mAcm-2电流密度下循环10圈的锂金属电化学性能，通过观察锂沉积和溶解过程中的过电位变化，分析该氟化酰胺基电解液和锂金属长周期的兼容性。
图8为原始锂片(a)和摩尔比是1：6下LiTFSI-NTFAM氟化酰胺基电解液电解液组装成Li/Li半电池0.5mA cm-2电流密度下循环100圈后的后锂金属(b)表面的XPS组分分析，分析锂金属表面SEI的组分。
图9为摩尔比是1：6下LiTFSI-NTFAM氟化酰胺基电解液匹配Li/石墨半电池在不同循环次数下的恒电流充放电曲线。
图10为原始石墨极片(a)和摩尔比是1：6下LiTFSI-NTFAM氟化酰胺基电解液匹配Li/石墨半电池循环80圈后的石墨负极(b)表面的XPS组分分析，分析石墨负极表面SEI的组分。
图11为摩尔比是1：6下LiBF4-NTFAM氟化酰胺基电解液匹配LiFePO4/Li半电池在3.9V电压下不同循环次数的恒电流充放电曲线。
图12为摩尔比是1：6下LiBF4-NTFAM氟化酰胺基电解液匹配LiCoO2/Li半电池在4.6V高压下不同循环次数的恒电流充放电曲线。
图13为摩尔比是1：6下Li BF4-NTFAM氟化酰胺基电解液匹配NCM523/Li半电池在4.7V高压下不同循环次数的恒电流充放电曲线。
图14为摩尔比是1：6下LiBF4-NTFAM氟化酰胺基电解液匹配LiNi0.5Mn1.5O2/Li半电池在4.9V高压下不同循环次数的恒电流充放电曲线。
图15为摩尔比是1：6下LiBF4-NTFAM氟化酰胺基电解液匹配NCM811/Li半电池在4.8V高压下不同循环次数的恒电流充放电曲线。
图16为摩尔比是1：6下LiBF4-NTFAM氟化酰胺基电解液匹配NCM523/石墨全电池在不同循环次数下的恒电流充放电曲线。
图17为摩尔比是1：6下LiBF4-NTFAM氟化酰胺基电解液匹配NCM523/1.25Li全电池在4.7V高压下不同循环次数的恒电流充放电曲线。
具体实施方式
下面根据附图和优选实施例对本发明做进一步说明，其目的在于帮助更好的理解本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1 LiTFSI-NTFAM电解液
LiTFSI-NTFAM电解液为在充满氩气的手套箱内使用N-甲基三氟乙酰胺(NTFAM)作为溶剂配制的电解液，所使用的锂盐为双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)。
所述的电解液配制具体步骤为：称取0.5g的LiTFSI作为锂盐，加入1.3281g的NTFAM溶剂中，在室温下搅拌直至形成澄清透明电解液，然后加入适量的分子筛进行除水后使用。该电解液中LiTFSI和NTFAM的摩尔比为1：6。
实施例2 LiBF4-NTFAM电解液
LiBF4-NTFAM电解液为在充满氩气的手套箱内使用N-甲基三氟乙酰胺(NTFAM)作为溶剂配制的电解液，所使用的锂盐为双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)。
所述的电解液配制具体步骤为：称取0.5g的LiBF4作为锂盐，加入4.068g的NTFAM溶剂中，在室温下搅拌直至形成澄清透明电解液，然后加入适量的分子筛进行除水后使用。该电解液中LiBF4和NTFAM的摩尔比为1：6。
对比例1商业化电解液
商业化电解液是1M LiPF6-碳酸乙烯酯(EC)/碳酸二甲酯(DMC)，购自科路得，其中EC与DMC体积比1：1。商业电解液主要和氟化酰胺基电解液对比测试燃烧性。
对比例2 LiTFSI-PC电解液
LiTFSI-PC电解液为在充满氩气的手套箱内使用碳酸丙烯酯(PC)作为溶剂配制的电解液，所使用的锂盐为LiTFSI。配制LiTFSI-PC电解液的目的是用以对比NTFAM具有钝化铝集流体和高氧化电位的作用。
所述的电解液配制具体步骤为：称取0.5g的LiTFSI为锂盐，加入1.0668g的PC溶剂中，在室温下搅拌形成澄清的电解液，加入适量的分子筛进行除水后使用。该电解液中LiTFSI和PC的摩尔比为1：6。
实验实施例1
对上述实施例和对比例制备的电解液的功能进行评价。对电解液的可燃性、抗氧化性和在正负极表面成膜性及成膜组分进行了测试。
扫描电镜图像在Hitachi Regulus 8230扫描电子显微镜上获得，X射线光电子能谱图在ESCALAB Xi+X射线光电子能谱仪上获得。
(1)可燃性测试
通过点火实验考察电解液的可燃性。具体操作如下：裁去直径为16mm的玻璃纤维隔膜，分别用移液枪量取30μl的1M LiPF6-EC/DMC和LiTFSI-NTFAM两种电解液和NTFAM溶剂，浸润隔膜，用点火器外焰燃烧浸润后的隔膜，观察燃烧现象。
图1显示点火实验的现象，其中(a)为对比例1的商业化电解液(1M LiPF6-EC/DMC)，(b)为NTFAM溶剂，(c)为实施例1的LiTFSI-NTFAM电解液。
如图1所示，在(a)中，对比例1的商业化电解液(1M LiPF6-EC/DMC)易燃，而实施例1的LiTFSI-NTFAM电解液当与火源接触再离开时，瞬间熄灭，不燃烧。
上述结果表明：氟化酰胺类溶剂(图1的b)具有阻燃特性，从而使电解液成为非可燃体系(图1的c)，大大提高了电池的安全性。
(2)电化学窗口测试
采用线性伏安法进行测试。具体操作如下：以锂金属为负极，酒精擦拭过的铝箔为正极，组装扣式电池。将组装后的扣式电池在Biologic电化学工作上进行线性伏安测试，测试条件为0.2mV s-1，测试电压范围2-6V。
考察了实施例1和对比例2两种电解液的抗氧化稳定性。
图2显示实施例1和对比例2两种电解液的线性伏安曲线，其中LiTFSI-PC电解液表现出很大的氧化电流，而LiTFAI-NTFAM电解液在6V高压下，没有表现出氧化分解，说明NTFAM溶剂具有较高的氧化电位，从而具有很高的抗氧化性能，可应用于高电压电池体系。
(3)铝集流体钝化作用
采用计时电流法对比不同电解液对铝集流体的钝化测试，
采用铝箔(厚度20μm)作为铝集流体，与实施例1和对比例2两种电解液分别组装成Li/Al半电池，以考察电解液对铝集流体的钝化作用。采用扫描电子显微镜(SEM)考察计时电流测试后的铝集流体的表面形貌，并采用X射线光电子能谱(XPS)考察钝化层的成分。
图3显示实施例1的电解液在5V高电压条件下的计时电位曲线，其中在5V的高电位下恒压20小时。如图2中所示，对比例2电解液表现出很大的腐蚀电流(即氧化电流)，而根据图3实施例1电解液的腐蚀电流仅15微安。两种电解液使用相同的锂盐，说明钝化作用主要来源于NTFAM溶剂的作用。因此，NTFAM具有钝化铝集流体的作用。
图4显示上述计时电流测试后的铝集流体表面的形貌对比，其中，(a)为采用对比例2的电解液测试后的表面形貌，(b)为采用实施例1的电解液测试后的表面形貌。
如图4的(b)所示，采用实施例1电解液测试后，铝集流体表面依旧平整，无任何腐蚀的现象。相反，如图4的(a)所示，对比例2电解液测试后的铝集流体表面有大量的腐蚀孔洞，严重损害了铝集流体，这会造成电池性能的快速衰减。上述SEM结果进一步证明NTFAM具有钝化铝集流体的作用。
图5显示原始铝箔表面(a)和采用实施例1电解液进行计时电流测试后的铝集流体表面(b)的XPS组分分析。
由图5可知，相比于原始的铝箔表面(a)，采用实施例1电解液进行计时电流测试后的铝箔表面(b)存在一层LiF，由此说明NTFAM能够促进在铝表面产生一层LiF钝化层，从而抑制铝集流体的腐蚀，这有利于匹配高电压正极材料。
(4)负极成膜性能
(4.1)在锂负极表面的成膜性能
(4.1.1)Li/Cu半电池
采用实施例1电解液组装Li/Cu半电池。用所组装的Li/Cu半电池如下进行测试：以锂金属为负极，铜箔为正极，组装扣式电池。将组装后的扣式电池在Biologic电化学工作上进行伏安曲线测试，测试条件为0.2mV s-1，测试电压范围-0.3-3V。
图6显示Li/Cu半电池在-0.3-3V电压区间内的循环伏安曲线。
由图6可见，由此可见实施例1的电解液在-0.3-3V的电压范围内，能够有效的进行锂的沉积和溶解，并表现出高度的可逆性。该结果说明，根据本发明的氟化酰胺基电解液能够匹配锂金属负极，在高能量密度电池体系中具有较大应用潜力。
(4.1.2)Li/Li半电池
采用实施例1电解液组装Li/Li半电池，考察该电解液在锂负极的成膜性。
采用恒电流充放电的程序，在0.5mA cm-2电流密度下进行10次充放电循环。
图7显示Li/Li半电池在0.5mA cm-2电流密度下循环10圈的充放电曲线。
由图7可见，锂金属负极在根据本发明的氟化酰胺基电解液中表现出较好的电化学性能，经过10次的充放电循环过电位无任何变化，说明实施例1所提供的电解液具有优异的成膜性能，能够抑制锂枝晶的生长，减小阻抗。
进一步对锂金属表面膜进行XPS分析。
图8为原始锂片表面(a)和采用实施例1电解液组装的Li/Li半电池在0.5mA cm-2电流密度下进行充放电循环10圈后锂金属表面(b)的XPS组分分析。
由图8可见，相比于原始的锂片(a)，采用实施例1电解液组装的Li/Li半电池进行充放电循环后的锂片(b)表面存在一层LiF，由此说明NTFAM在负极还原分解能够产生一层富含LiF的钝化层。这能够抑制溶剂分子的持续还原，避免副反应的发生并缓解锂枝晶的生成。
(4.2)在石墨负极表面的成膜性能
石墨负极如下制备：按照1mg PVDF对应25μL N-甲基吡咯烷酮(NMP)的比例将PVDF溶解在NMP中，待完全溶解后，加入定量的导电剂(购自科路得公司的Super P)混合均匀，再加入定量的石墨粉(购自科路得的石墨粉)搅拌均匀后以1.2mg cm-2的涂布量涂布在铜集流体上，在120℃下真空干燥后滚压裁片(1.13cm2)，称重待用。石墨粉、聚偏氟乙烯(PVDF)和导电剂质量比依次为87：5：8。
采用实施例1电解液组装Li/石墨半电池，采用恒电流充放电的程序，在1C下进行充放电循环，测试结果如图9所示。
图9为Li/石墨半电池在不同循环次数下的恒电流充放电曲线，其中氟化酰胺电解液能够在负极表面形成稳定的SEI结构，这样的结果表明，石墨负极在本发明的氟化酰胺基电解液中表现出较好的电化学性能，经过20次的充放电循环，比容量基本无衰减。
进一步采用XPS考察了原始的石墨表面和上述充放电后石墨表面的成分。
图10显示原始石墨极片(a)和使用上述Li/石墨半电池充放电循环20圈后石墨负极表面(b)的XPS组分分析。
由图10可知，相比于原始的石墨(a)，采用实施例1电解液制备的Li/石墨半电池充放电循环后的石墨表面存在一层LiF(b)，由此说明本发明的氟化酰胺基电解液在石墨负极表面也能产生一层LiF钝化层。
上述测试结果表明，本发明的氟化酰胺基电解液具有很宽的(例如6V)的电压窗口，能够在铝集流体表面形成LiF为主的钝化膜，能够在锂金属和石墨负极表面形成LiF为主的SEI膜。此外，本发明的氟化酰胺基电解液还具有非可燃特性，从而在高能量密度锂电池领域具有较大的应用潜力。
电池组装实施例
所使用的负极材料为石墨(购自科路得的石墨粉)和锂；正极材料为磷酸铁锂(LFP，LiFePO4)、钴酸锂(LiCoO2)、三元正极材料NCM523(LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2)、三元正极材料NCM811(LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2)和锂镍锰氧(LNMO，LiNi0.5Mn1.5O4)。聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)为购自科晶的Celgard 2320
石墨极片制备方法参见上述(4.2)
正极极片制备方法为：按照1mg PVDF对应30μL NMP的比例将PVDF溶解于NMP中，待完全溶解后，加入定量的导电剂(购自科路得的Super P)混合均匀，再加入定量的LFP、LiCoO2、NCM523、NCM811或LNMO粉末搅拌均匀后涂布在铝集流体上，在120℃下真空干燥后滚压裁片称重待用。正极活性材料、聚偏氟乙烯(PVDF)和导电剂质量比依次为80：10：10。
实施例3 LFP|LiBF4-NTFAM|Li半电池
采用磷酸铁锂(LFP，LiFePO4)正极极片为正极，正极载量为10mg cm-2，锂金属为负极，实施例2的电解液，聚丙烯(PP)为隔膜，组装LFP||Li半电池。
将LFP||Li半电池采用恒电流充放电的程序，电流密度选择在0.5C的倍率下进行充放电循环，工作的电压区间为2.7-3.9V。
图11显示采用LFP||Li半电池在3.9V电压下不同循环次数的恒电流充放电曲线。
如图11所示，结果表明，LiFePO4正极材料在根据本发明的氟化酰胺基电解液中表现出较好的电化学性能。经过50次的充放电循环容量基本不衰减，说明该电解液和LiFePO4正极材料具有很好的兼容性，且表现出较高的比容量和较好的循环稳定性，扩展了本发明的氟化酰胺基电解液在铁锂电池中的应用。
实施例4 LCO|LiLiBF4-NTFAM|Li半电池
采用钴酸锂(LCO)正极极片为正极，正极载量为9.4mg cm-2，锂金属为负极，实施例2电解液，PP为隔膜，组装LCO||Li半电池。
将LCO||Li半电池采用恒电流充放电的程序，电流密度选择在0.5C的倍率下进行充放电循环，工作的电压区间为2.8-4.6V。
图12显示采用LCO||Li半电池在4.6V电压下不同循环次数的恒电流充放电曲线。
如图12所示，氟化酰胺电解液在高压下能够很好的兼容LiCoO2正极，充放电曲线经过长周期的循环，无明显的极化。该结果表明，LiCoO2正极材料在根据本发明的氟化酰胺基电解液中表现出较好的电化学性能。经过20次的充放电循环容量保持率高，说明根据本发明的氟化酰胺基电解液也可应用于高压的电池体系，发挥更高的比容量，提升能量密度。
实施例5 NCM523|LiBF4-NTFAM|Li半电池
采用NCM523正极极片为正极，正极载量为8.3mg cm-2，锂金属为负极，实施例2电解液，PP为隔膜，组装NCM523||Li半电池。
将NCM523||Li半电池采用恒电流充放电的程序，采用恒电流充放电的程序，电流密度选择在0.5C的倍率下进行充放电循环，工作的电压区间为2.8-4.7V。
图13显示采用NCM523||Li半电池在4.7V电压下不同循环次数的恒电流充放电曲线。
如图13所示，氟化酰胺电解液在高压下能够很好的兼容NCM523正极，充放电曲线经过长周期的循环，无明显的极化。该结果表明，NCM523正极材料在根据本发明的氟化酰胺基电解液中表现出优异的电化学性能。经过20次的充放电循环容量保持率高，说明根据本发明的氟化酰胺基电解液也可匹配三元正极材料，应用于高压的电池体系。
实施例6 LNMO|LiBF4-NTFAM|Li半电池
采用LNMO正极极片为正极，正极载量为8.7mg cm-2，锂金属为负极，实施例2电解液，PP为隔膜，组装LNMO||Li半电池。
将LNMO||Li半电池采用恒电流充放电的程序，电流密度选择在0.5C的倍率下进行充放电循环，工作的电压区间为2.8-4.9V。
图14显示采用LNMO||Li半电池在4.9V电压下不同循环次数的恒电流充放电曲线。
如图14所示，氟化酰胺电解液在高压下能够很好的兼容LNMO正极，充放电曲线经过长周期的循环，无明显的极化。该结果表明，LNMO(LiNi0.5Mn1.5O4)正极材料在根据本发明的氟化酰胺基电解液中表现出优异的电化学性能，经过20次的充放电循环容量保持率高，说明根据本发明的氟化酰胺基电解液也可匹配LNMO正极材料，应用于高压的电池体系可大幅度提升电池的能量密度。
实施例7 NCM811|LiBF4-NTFAM|Li半电池
采用NCM811正极极片为正极，正极载量为12.6mg cm-2，锂金属为负极，实施例2电解液，PP为隔膜，组装NCM811||Li半电池。
将NCM811||Li半电池采用恒电流充放电的程序，电流密度选择在0.5C的倍率下进行充放电循环，工作的电压区间为2.8-4.8V。
图15显示采用NCM811||Li半电池在4.8V电压下不同循环次数的恒电流充放电曲线。
如图15所示，氟化酰胺电解液在高压下能够很好的兼容NCM811正极，充放电曲线经过长周期的循环，无明显的极化。该结果表明，NCM811正极材料在根据本发明的氟化酰胺基电解液中表现出优异的电化学性能，经过20次的充放电循环容量保持率高，说明根据本发明的氟化酰胺基电解液也可匹配高镍的三元正极材料，应用于高压的电池体系可大幅度提升电池的能量密度。
实施例8 NCM523|LiBF4-NTFAM|石墨电池
采用NCM523正极极片为正极，正极载量为8.3mg cm-2，石墨为负极，负极和正极容量之比(N/P)为1.1，实施例2电解液，PP为隔膜，组装NCM523||石墨全电池。
将NCM523||石墨电池采用恒电流充放电的程序，电流密度选择在0.5C的倍率下进行充放电循环，工作的电压区间为2.8-4.5V。
图16显示采用NCM523||石墨电池在不同循环次数下的恒电流充放电曲线。
如图16所示，氟化酰胺电解液在高压下能够很好的兼容NCM523正极和石墨负极，充放电曲线经过长周期的循环，无明显的极化。该结果表明，根据本发明的氟化酰胺基电解液在全电池中表现出较好的电化学性能。
实施例9 NCM523|LiBF4-NTFAM|有限锂电池
采用NCM523正极极片为正极，正极载量为8.3mg cm-2，有限锂金属为负极，负极和正极容量之比(N/P)为2，实施例2电解液，PP为隔膜，组装NCM523||有限锂电池。
将NCM523||有限锂电池采用恒电流充放电的程序，电流密度选择在0.5C的倍率下进行充放电循环，工作的电压区间为2.8-4.7V。
图17显示采用NCM523||有限锂电池在4.7V电压下不同循环次数的恒电流充放电曲线。
如图17所示，氟化酰胺电解液在高压下能够很好的兼容NCM523正极和锂金属负极，充放电曲线经过长周期的循环，无明显的极化。该结果表明，根据本发明的氟化酰胺基电解液在锂金属全电池中表现出优异的电化学性能，可进一步提升电池的能量密度。
本领域普通技术人员可以理解，以上所述的具体实施例仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明。对于本领域的技术人员来说，在不超出本发明的精神和原则的范围内可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换，这些修改和等同替换等仍包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.氟化酰胺类化合物作为溶剂用于制备电解液或电池的用途，其中，所述氟化酰胺类化合物指的是分子中含有-C(＝O)-N-基团的化合物上的氢被一个或多个氟取代得到的化合物。
2.权利要求1所述的用途，其中，所述氟化酰胺类化合物选自下面的式I、式II和式III所示的化合物：
式I中，R1、R2和R3各自独立地选自氢、R4-P-R5、R4-N-R5、OR4、Si-R4；
R4、R5和R6在每次出现时各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C2-C10烯基、取代或未取代的C6-C10芳基、取代或未取代的5-10元杂芳基、取代或未取代的酰胺基和取代或未取代的磺酰基；
条件是，R1、R2和R3中至少有一个是含氟基团；
式II中，R7和R8在每次出现时各自独立地选自CR10R11、SiR10R11、N-R11和氧和硫，R9、R10和R11相同或不同的选自氢、卤素、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C2-C10烯基、取代或未取代的C6-C10芳基、取代或未取代的5-10元杂芳基、取代或未取代的酰胺基和取代或未取代的磺酰基；
p为1-10的整数，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10；
条件是，R7、R8和R9中至少有一个是含氟基团；
式III中，R12和R13各自独立地选自取代或未取代的C1-C10亚烷基、取代或未取代的C2-C10亚烯基、取代或未取代的C6-C10亚芳基、取代或未取代的5-10元亚杂芳基。
Y为-C(＝O)-NH-或-NH-C(＝O)，
q为1-100000的整数，
条件是，R12和R13中至少一个是含氟基团，
上述取代的取代基选自卤素、羟基、C1-C10烷氧基、硝基、氨基。
3.权利要求2所述的用途，其中，所述氟化酰胺类化合物为式I化合物；特别地，式I中，R1选自氟代C1-C10烷基或全氟代C1-C6烷基，特别是全氟代C1-C3烷基。
4.权利要求1所述的用途，其中，所述氟化酰胺类化合物选自下式I-1的化合物：
其中，R2和R3各自独立地选自氢、C1-C6烷基、卤代C1-C6烷基、羟基C1-C6烷基、R-S(＝O)2-、R-C(＝O)-、(C1-C6烷基)3Si-，其中R在每次出现时各自独立地选自C1-C6烷基、卤代C1-C6烷基。
5.权利要求4所述的用途，其中，R2和R3各自独立地选自氢、C1-C4烷基、卤代C1-C4烷基、羟基C1-C4烷基、R-S(＝O)2-、R-C(＝O)-、(C1-C4烷基)3Si-，其中R在每次出现时各自独立地选自C1-C4烷基、卤代C1-C4烷基。
6.权利要求1所述的用途，其中，所述氟化酰胺类化合物选自下列化合物：三氟乙酰胺、N-甲基三氟乙酰胺、N,N-二甲基三氟乙酰胺、N-(三氟甲磺酰基)三氟乙酰胺、N-羟甲基三氟乙酰胺、N-(2-羟基乙基)三氟乙酰胺和N,O-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺。
7.权利要求1所述的用途，其中，所述氟化酰胺类化合物是N-甲基三氟乙酰胺。
8.一种电解液，其包括：
可电离溶质；
权利要求1-7任一项中所述的氟化酰胺类化合物，其作为溶剂，
其中，
所述可电离溶质选自可电离的锂盐、钠盐、钾盐、锌盐。
9.权利要求1-7任一项所述的用途或者权利要求8所述的电解液，其中，基于电解液的溶剂总量，氟化酰胺类化合物的质量百分比为15％至100％，例如20％至100％。
10.一种电池，其包含权利要求8所述的电解液。
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