CN116666753A - 一种非水电解液和二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种非水电解液和二次电池，具体涉及二次电池技术领域。所述非水电解液包括电解质盐、有机溶剂和添加剂，所述添加剂包括含有咪唑阳离子的离子液体和硫酸乙烯酯，其中，离子液体和硫酸乙烯酯的搭配可以在负极界面形成混合负极保护层，所述负极保护层对高温的稳定性，极大地提高了电池的高温循环稳定性。

Description

一种非水电解液和二次电池
技术领域
本发明涉及二次电池技术领域，具体涉及一种非水电解液和二次电池。
背景技术
随着化石能源的日益枯竭、环境污染的压力越来越大，汽车行业急切需要一种新型能源为其提供驱动。锂离子电池由于具有能量密度高、无记忆效应、工作电压高等特点脱颖而出，使其当前成为新能源汽车动力电源的首选方案。然而随着电子产品市场需求的扩大及动力、储能设备的发展，人们对锂离子电池的要求不断提高，开发具有高能量密度的锂离子电池成为当务之急。
目前，在锂离子电池中广泛应用的电解液通常是以六氟磷酸锂(LiPF6)为电解质盐和以环状碳酸酯以及链状碳酸酯的混合物为有机溶剂的电解液，然而上述电解液存在诸多不足，特别的是在高电压下，锂离子电池在长期循环后面临容量快速衰减的问题。电解液作为锂离子电池的重要组成部分，其对锂离子电池的电化学性能有着重大的影响。
发明内容
鉴于以上现有技术的缺点，本发明提供一种非水电解液和二次电池，以改善电芯的高温循环性能。
为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种非水电解液，其包括电解质盐、有机溶剂和添加剂，其中，所述添加剂包括离子液体化合物和硫酸乙烯酯，所述离子液体化合物的结构式如下所示：
其中，R1、R2各自独立地为碳原子数1～6的烷基，X-包括双氟磺酰亚胺根、双(三氟甲基)磺酰亚胺根、四氟硼酸根及醋酸根中的任一种。
在本发明一示例中，所述离子液体在所述电解液中的质量百分含量为0.1％至10％。
在本发明一示例中，所述离子液体在所述非水电解液中的质量百分含量为0.5％至5％。
在本发明一示例中，所述硫酸乙烯酯在所述非水电解液中的质量百分含量为0.1％至5％。
在本发明一示例中，所述离子液体选自下述化合物中的任意一种：
及/>
在本发明一示例中，所述离子液体结构式中的阴离子X-选自双氟磺酰亚胺根或四氟硼酸根。
在本发明一示例中，所述离子液体选自
在本发明一示例中，所述有机溶剂包括环状碳酸酯和链状碳酸酯，所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的一种或两种，所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯种的一种或多种。
在本发明一示例中，所述电解质盐包括锂盐，所述锂盐选自六氟磷酸锂或双氟磺酰亚胺锂。
本发明另一方面提供一种二次电池，该电池包括正极极片、负极极片、隔膜及本发明所述的非水电解液。
本发明在电解液中加入离子液体和硫酸乙烯酯，离子液体的阴离子与硫酸乙烯酯在负极界面得到电子发生还原反应，形成含氟的磺酸盐，其包覆在负极界面上，极大提高了负极界面的稳定性；此外，离子液体的咪唑阳离子可以得到电子，形成聚咪唑化合物，由于界面膜对高温的稳定性，因此，极大提高了电池的高温循环性能。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围，范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
本发明提供一种非水电解液和二次电池，通过在电解液中引入离子液体和硫酸乙烯酯，可以在负极界面形成具有高温稳定性的界面膜，极大地提高了电池的高温循环性能。
本发明提供的非水电解液包括电解质盐、添加剂和有机溶剂，其中，电解质盐和添加剂均匀分散在有机溶剂中。添加剂包括离子液体和硫酸乙烯酯(DTD)，离子液体的结构式如下所示：
其中，结构式中的R1、R2各自独立地为碳原子数为1～6的烷基，即R1选自碳原子数为1～6的烷基中的任意一种，例如碳原子数为1的烷基，碳原子数为3的烷基，或者碳原子数为5的烷基等等；同样的，R2选自碳原子数为1～6的烷基，例如碳原子数为2的烷基，碳原子数为4的烷基，或者碳原子数为6的烷基等等。R1和R2可以相同，例如均为CH3-或者CH3CH2-等等；R1和R2也可以不同，例如，R1为CH3-，R2为CH3CH2-等等。离子液体的咪唑阳离子
可以在负极获得电子形成聚咪唑化合物包覆在负极界面上，由于界面膜对高温的稳定性，极大地提高了电池的高温循环性。
结构式中的阴离子X-选自双氟磺酰亚胺根(FSI-)、双(三氟甲基)磺酰亚胺根(TFSI-)、四氟硼酸根(BF4-)及醋酸根(CH3COO-)中的任意一种。离子液体的阴离子X-可与硫酸乙烯酯(DTD)在负极界面得到电子发生反应，形成含氟的磺酸盐，而含氟的磺酸盐包覆在负极界面上，极大的提高了负极界面的稳定性。
在一些实施例中，离子液体在非水电解液中的质量百分含量为0.1％至10％，例如，0.1％、3％、7％或10％等等；进一步的，离子液体在非水电解液中的质量百分含量为0.5％至5％，例如，0.5％、1％、2％、3％或5％等等。
在一些实施例中，硫酸乙烯酯在非水电解液中的质量百分含量为0.1％至5％，例如0.1％、1％、3％或5％，等等。需要说明的是，离子液体和硫酸乙烯酯在非水电解液中的比例不做限制，可以根据实际需要在上述各自范围内进行选择。
作为示例，离子液体可以选自下述所列举化合物中的任意一种：
(化合物1)、/>(化合物2)、/>(化合物3)、(化合物4)及/>(化合物5)。当然，离子液体也可选自上述化合物中以任意比例混合的两种或多种，例如化合物1和化合物2的组合；化合物3、化合物4和化合物5的组合，等等。
更进一步的，离子液体中的阴离子X-选自双氟磺酰亚胺根(FSI-)或四氟硼酸根(BF4-)，阴离子双氟磺酰亚胺根(FSI-)和四氟硼酸根(BF4-)在负极表面发生还原反应形成稳定的含氟无机保护膜，进一步提升电池的稳定性。
优选的，离子液体为
(化合物1)或者/>(化合物2)。
需要说明的是，本发明上述的离子液体皆可通过一般的商业手段购买得到或采用本领域常规的制备方法制备得到。
非水电解液中的电解质盐可以为锂盐、钠盐、钾盐等，其对应的电池分别为锂离子电池、钠离子电池和钾离子电池等。本实施例以锂离子电池为例，锂盐可选用本领域常规的锂盐种类，且锂盐在非水电解液中浓度可按照本领域常规选择进行设置。作为示例，锂盐选自六氟磷酸锂(LiPF6)，六氟磷酸锂在电解液中的摩尔浓度为1M(12.5％)。在其他实施例中，锂盐也可选用其他同等功效的种类，例如双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)，或者以任意比例混合的双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)和六氟磷酸锂(LiPF6)的组合物，等等。
电解液中的有机溶剂可选用本领域常规的溶剂组合，在本发明中，有机溶剂包括环状碳酸酯和链状碳酸脂，其中，环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)中的一种或两种，例如，环状碳酸酯可以为碳酸乙烯酯，也可以为碳酸丙烯酯，亦可以为以任意比例混合的碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯。链状碳酸酯包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)中的一种或多种，即链状碳酸酯可以是上述所列举种类中的任意一种，例如碳酸二甲酯，或者碳酸二乙酯，或者碳酸甲乙酯；链状碳酸酯也可以是上述所列举种类中的任意两种或三种的组合物，例如碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的组合物，或者碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的组合物，或者碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的组合物。需要说明的是，当链状碳酸酯为组合物时，对于组合物内各组分之间的比例不做限制，以任意比例混合即可。
本发明的非水电解液按照常规的配置方法配置即可，作为示例，首先将非水有机溶剂混合搅拌，然后在搅拌条件下将锂盐加入混合溶剂，继续搅拌至锂盐完全溶解，最后加入离子液体和硫酸乙烯酯搅拌均匀。
本发明提供的二次电池包括正极极片、负极极片、设置在正极极片和负极极片之间的隔膜及本发明上文所述的非水电解液。在电池充放电过程中，活性离子在正极极片和负极极片之间往返嵌入和脱出，隔膜设置在正极极片和负极极片之间，起到隔离的作用；非水电解液在正极极片和负极极片之间起到传导活性离子的作用。由于非水电解液中包括离子液体和硫酸乙烯酯，离子液体的阴离子X-可与硫酸乙烯酯(DTD)在负极界面得到电子发生反应，形成含氟的磺酸盐，含氟的磺酸盐包覆在负极界面上，极大的提高了负极界面的稳定；离子液体的咪唑阳离子也可以得到电子形成聚咪唑化合物包覆在负极界面上，由于界面膜对高温的稳定性，极大地提高了电池的高温循环性，从而提升电池的高温存储性能和循环性能。
在一些实施例中，二次电池例如可以为锂离子电池、钠离子电池、钾离子电池等，其正极极片、负极极片及隔膜皆可采用本领域常规的材料。下面以锂离子电池为例，对二次电池的组成进行描述。
锂离子电池的正极极片包括正极集流体和设置于正极集流体至少一个表面上的正极活性物质层。其中，正极集流体可以采用具有良好导电性及机械强度的材质，例如铝箔。正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极活性物质层设置在正极集流体相对的两个表面的其中任意一者或两者上。正极活性物质层包括正极材料、正极导电剂和正极粘结剂，此处对正极材料、正极导电剂及正极粘结剂的具体种类不做具体限制，可以采用本领域已知的能够用于锂离子电池中的材料，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。
正极材料可选自三元材料、含锂磷酸盐，具体的，三元材料包括但不限于锂镍钴锰氧化物LixNiaCobMn1-a-bOy、掺杂有金属离子的锂镍钴锰氧化物，例如LixNiaCobMn1-a-b-cMcOy(其中，0.95≤x≤1.05，0.5≤a≤0.69，0.01≤b≤0.11，0.0001≤c≤0.002，1.99≤y≤2.01；M元素选自为Zr、Ti、Mo、Al、Sr、W、Y、Ta、Nb、Mg、Ba中的任意一种或多种)；含锂磷酸盐包括但不限于磷酸锰铁锂、磷酸铁锂、磷酸锰锂等等。粘结剂例如选自聚偏氟乙烯(PVDF)或聚四氟乙烯(PTFE)等。导电剂例如选自炭黑、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管、碳纳米纤维等中的一种或以任意比例混合的两种或两种以上的组合物。
正极极片可按照本领域已知的方法制备。例如，将正极材料、正极导电剂和正极粘结剂分散于溶剂(例如N-甲基毗咯烷酮，简称NMP)中，形成均匀的正极浆料：将正极浆料涂覆在正极集流体上，经烘干、冷压等工序后，得到正极极片。正极浆料中各组分之间的比例可参照常规比例进行设定，在此不做限制。
锂离子电池负极极片包括负极集流体和设置于负极集流体至少一个表面上的负极活性物质层。负极集流体可以采用具有良好导电性及机械强度的材质，例如铜箔。负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，负极活性物质层设置在负极集流体相对的两个表面的其中任意一者或两者上。负极活性物质层包括负极材料、负极导电剂、负极粘结剂及增稠剂，此处对负极材料、负极导电剂及负极粘结剂的具体种类不做具体限制，可以采用本领域已知的能够用于锂离子电池中的材料，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。
负极材料选自人造石墨、天然石墨、软碳、硬碳、纯硅、硅氧化合物、硅碳化合物中的一种或多种，优选为硅氧化合物。负极导电剂选自炭黑、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管、碳纳米纤维等中的一种或以任意比例混合的两种或两种以上的组合物。负极粘结剂选自聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸钠(PAAS)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯醇(PVA)、丁苯橡胶(SBR)中的任意一种或以任意比例混合的几种组合物；增稠剂选自羧甲基纤维素，其可以是羧甲基纤维素钠(CMC-Na)，也可以是羧甲基纤维素锂(CMC-Li)。
负极极片可按照本领域已知的方法制备。例如，将负极材料、负极粘结剂、增稠剂和负极导电剂分散于去离子水中，形成均匀的负极浆料：将负极浆料涂覆在负极集流体上，经烘干、冷压等工序后，得到负极极片。其中，负极浆料中各组分之间的比例可参照常规比例进行设定，在此不做限制。
隔膜选用本领域常规的种类，例如选用PE多孔膜作为隔膜，隔膜的厚度为9至18μm，透气率为180s/100mL至380s/100mL；孔隙率为30％至50％。
电池组装按照常规方法进行，例如：待准备完毕，将负极极片、隔膜、正极极片依次按顺序叠放，并装入铝塑膜中得到干电芯，并将干电芯在80℃下烘烤除水。将配置好的电解液注入干电芯中封装得到成品锂离子电池。
下面通过几个具体的实施例和对比例对本发明的技术方案进行详细说明，除非另有说明，以下实施例中所使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过本领域的常规方法制备而得，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。
实施例1
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)按照质量比为3:5:2的比例混合均匀制得非水有机溶剂；将干燥后的六氟磷酸锂(LiPF6)加入到非水有机溶剂中混合均匀，再加入离子液体化合物1和硫酸乙烯酯(DTD)，混合均匀，制得非水电解液。其中，非水电解液中，六氟磷酸锂的质量百分含量为12.5％，离子液体化合物1的质量百分含量为1％，DTD的质量百分数为0.5％。
实施例2
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)按照质量比为3:5:2的比例混合均匀制得非水有机溶剂；将干燥后的六氟磷酸锂(LiPF6)加入到非水有机溶剂中混合均匀，再加入离子液体化合物2和硫酸乙烯酯(DTD)，混合均匀，制得非水电解液。其中，非水电解液中，六氟磷酸锂的质量百分含量为12.5％，离子液体化合物2的质量百分含量为2％，DTD的质量百分数为0.5％。
实施例3
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)按照质量比为3:5:2的比例混合均匀制得非水有机溶剂；将干燥后的六氟磷酸锂(LiPF6)加入到非水有机溶剂中混合均匀，再加入离子液体化合物3和硫酸乙烯酯(DTD)，混合均匀，制得非水电解液。其中，非水电解液中，六氟磷酸锂的质量百分含量为12.5％，离子液体化合物3的质量百分含量为4％，DTD的质量百分数为0.5％。
实施例4
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)按照质量比为3:5:2的比例混合均匀制得非水有机溶剂；将干燥后的六氟磷酸锂(LiPF6)加入到非水有机溶剂中混合均匀，再加入离子液体化合物1和硫酸乙烯酯(DTD)，混合均匀，制得非水电解液。其中，非水电解液中，六氟磷酸锂的质量百分含量为12.5％，离子液体化合物1的质量百分含量为0.1％，DTD的质量百分数为0.5％。
实施例5
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)按照质量比为3:5:2的比例混合均匀制得非水有机溶剂；将干燥后的六氟磷酸锂(LiPF6)加入到非水有机溶剂中混合均匀，再加入离子液体化合物1和硫酸乙烯酯(DTD)，混合均匀，制得非水电解液。其中，非水电解液中，六氟磷酸锂的质量百分含量为12.5％，离子液体化合物1的质量百分含量为3％，DTD的质量百分数为0.5％。
实施例6
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)按照质量比为3:5:2的比例混合均匀制得非水有机溶剂；将干燥后的六氟磷酸锂(LiPF6)加入到非水有机溶剂中混合均匀，再加入离子液体化合物1和硫酸乙烯酯(DTD)，混合均匀，制得非水电解液。其中，非水电解液中，六氟磷酸锂的质量百分含量为12.5％，离子液体化合物1的质量百分含量为10％，DTD的质量百分数为0.5％。
实施例7
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)按照质量比为3:5:2的比例混合均匀制得非水有机溶剂；将干燥后的六氟磷酸锂(LiPF6)加入到非水有机溶剂中混合均匀，再加入离子液体化合物1和硫酸乙烯酯(DTD)，混合均匀，制得非水电解液。其中，非水电解液中，六氟磷酸锂的质量百分含量为12.5％，离子液体化合物1的质量百分含量为1％，DTD的质量百分数为0.1％。
实施例8
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)按照质量比为3:5:2的比例混合均匀制得非水有机溶剂；将干燥后的六氟磷酸锂(LiPF6)加入到非水有机溶剂中混合均匀，再加入离子液体化合物1和硫酸乙烯酯(DTD)，混合均匀，制得非水电解液。其中，非水电解液中，六氟磷酸锂的质量百分含量为12.5％，离子液体化合物1的质量百分含量为1％，DTD的质量百分数为5％。
对比例1
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)按照质量比为3:5:2的比例混合均匀制得非水有机溶剂；将干燥后的六氟磷酸锂(LiPF6)加入到非水有机溶剂中混合均匀，再加入离子液体化合物1和硫酸乙烯酯(DTD)，混合均匀，制得非水电解液。其中，非水电解液中，六氟磷酸锂的质量百分含量为12.5％，离子液体化合物1的质量百分含量为25％，DTD的质量百分数为0.5％。
对比例2
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)按照质量比为3:5:2的比例混合均匀制得非水有机溶剂；将干燥后的六氟磷酸锂(LiPF6)加入到非水有机溶剂中混合均匀，再加入离子液体化合物1和硫酸乙烯酯(DTD)，混合均匀，制得非水电解液。其中，非水电解液中，六氟磷酸锂的质量百分含量为12.5％，离子液体化合物1的质量百分含量为5％，DTD的质量百分数为10％。
对比例3
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)按照质量比为3:5:2的比例混合均匀制得非水有机溶剂；将干燥后的六氟磷酸锂(LiPF6)加入到非水有机溶剂中混合均匀，再加入离子液体化合物1和硫酸乙烯酯(DTD)，混合均匀，制得非水电解液。其中，非水电解液中，六氟磷酸锂的质量百分含量为12.5％，离子液体化合物1的质量百分含量为25％，DTD的质量百分数为10％。
对比例4
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)按照质量比为3:5:2的比例混合均匀制得非水有机溶剂；将干燥后的六氟磷酸锂(LiPF6)加入到非水有机溶剂中混合均匀，制得非水电解液。其中，非水电解液中，六氟磷酸锂的质量百分含量为12.5％。
将实施例1至8与对比例1至4制备的非水电解液分别用于锂离子电池中，以验证本发明的功效。锂离子电池的制备过程如下：
(1)正极极片：将正极活性物质LiNi0.65Co0.1Mn0.25O2，导电剂乙炔黑，粘结剂聚偏二氟乙烯以95：3：2的质量比溶解于N-甲基吡咯烷酮(NMP)中混合匀浆，涂覆于铝箔上，干燥、辊压、裁切得到正极极片。
(2)负极极片：将负极活性物质硅氧化合物、导电剂乙炔黑、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按质量比96.4:1:1.2:1.4混合后，加入去离子水，充分搅拌混合，得到负极浆料加入去离子水中混合匀浆，涂覆于铜箔上，干燥、辊压、裁切得到负极极片。
(3)隔膜：以厚度为11um的PE的多孔膜作为隔膜。
(4)电池组装：将所制备的正极极片、隔膜、负极极片依次进行叠片，使隔膜处于正、负极极片中间起到隔离的作用，装入铝塑膜中得到干电芯；将干电芯在80℃下烘烤除水；将制备的电解液注入干电芯中封装得到成品锂离子电池。
将实施例1至8及对比例1至4的非水电解液组装的锂离子电池进行性能测试，测试结果参见表1，测试方法如下所示：
(1)45℃下高温循环的容量保持率：
将环境箱温度调至45℃，静置1h，将锂离子电池以0.5C恒流充电至4.4V，然后以4.4V恒压充电至电流小于0.05C，搁置10min后，以1.0C恒流放电至2.8V，静置10min后，记录此时锂离子电池的放电容量，为首次循环的放电容量；按照上述条件对电池进行多次循环，计算得出电池循环500次的容量保持率。按照以下公式计算相对于循环后的容量保持率：
容量保持率(％)＝(对应循环500圈的放电容量/首次循环的放电容量)×100％。
(2)45℃下高温循环后的直流阻抗(DCR)增长：
调节环境箱温度45℃，静置1h，0.33C恒流充电至4.4V，然后4.4V恒压充电至电流0.05C截止，静置30min，再0.33C恒流放电2.8V，循环2次，取最后一次放电容量C0作为标定的容量；0.33C0恒流充电至4.4V，然后4.4V恒压充电至电流0.05C截止，静置30min，再0.33C0放电至50％SOC，静置1h，记录静置末端电压V1，1C0放电30s，记录放电末端电压V2和电流I1，DCR1＝(V1-V2)/I1。
循环500圈后，重复上述操作，分别记录50％SOC静置1h后的末端电压V3、1C放电30s后的末端电压V4和电流I2，DCR2＝(V3-V4)/I2。
DCR增长率(％)＝(DCR2/DCR1-1)×100％。
表1：实施例1至8和对比例1至4制备电池的电池性能
对比实施例1至3，可以看出在DTD处于最佳用量时，离子液体选用化合物1、化合物2及化合物3，都对电芯的高温循环容量保持率和DCR有较佳的效果，说明化合物1、化合物2及化合物3与DTD搭配使用都能形成稳定的负极保护层，使得电池的高温循环稳定性得到明显的改善。
对比实施例1、4至6和对比例1，可以看出化合物1的最佳用量在1％上下，随着化合物1的用量增加，高温循环的容量保持率先变好再变差，DCR增长也是先减小后增大，说明化合物1用量较少时，其形成的负极保护层厚度较薄，在循环过程中随着负极的膨胀会不稳定；用量较多时，形成的负极保护层厚度较厚，其传导锂离子能力变差，因此会存在一个最佳用量范围。
对比实施例1、7、8和对比例2，可以看出DTD的最佳用量在0.5％上下，随着DTD的用量增加，高温循环的容量保持率先变好再变差，DCR增长也是先减小后增大，原理同上。
对比实施例1与对比例3和4，可以看出，只有当DTD与化合物1在电解液中的添加量均处于合理范围内时，DTD与化合物1的搭配才能对电芯的高温稳定性有显著提升。
本发明在电解液中引入离子液体和硫酸乙烯酯，离子液体的阴离子与硫酸乙烯酯在负极界面得到电子发生还原反应，形成含氟的磺酸盐包覆在负极界面上；离子液体的阳离子可以得到电子，形成聚咪唑化合物包覆在负极界面，硫酸乙烯酯与离子液体产生的混合负极保护层对高温的稳定性极大地提高了电池的高温循环稳定性。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种非水电解液，其特征在于，包括电解质盐、有机溶剂和添加剂，其中，所述添加剂包括离子液体和硫酸乙烯酯，所述离子液体的结构式如下所示：
其中，R1、R2各自独立地为碳原子数1～6的烷基，X-包括双氟磺酰亚胺根、双(三氟甲基)磺酰亚胺根、四氟硼酸根及醋酸根中的任一种。
2.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述离子液体在所述电解液中的质量百分含量为0.1％至10％。
3.根据权利要求2所述的非水电解液，其特征在于，所述离子液体在所述非水电解液中的质量百分含量为0.5％至5％。
4.根据权利要求1至3任一所述的非水电解液，其特征在于，所述硫酸乙烯酯在所述非水电解液中的质量百分含量为0.1％至5％。
5.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述离子液体选自下述化合物中的任意一种：
及
6.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述离子液体结构式中的阴离子X-选自双氟磺酰亚胺根或四氟硼酸根。
7.根据权利要求6所述的非水电解液，其特征在于，所述离子液体选自
8.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述有机溶剂包括环状碳酸酯和链状碳酸酯，所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的一种或两种，所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯种的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述电解质盐包括六氟磷酸锂或双氟磺酰亚胺锂。
10.一种二次电池，其特征在于，包括正极极片、负极极片、隔膜及权利要求1至9任一所述的非水电解液。
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