CN116670858A - 用于锂二次电池的电解液和包括电解液的锂二次电池 - Google Patents

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Abstract

提出了用于锂二次电池的电解液和包括电解液的锂二次电池，该电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂，其中添加剂包括由下面的化学式1表示的第一化合物和由下面的化学式2表示的第二化合物，并且第一化合物与第二化合物的混合重量比的范围为1:9至9:1。化学式1中的X1、R1至R6和n以及化学式2中的A1和A2如详细描述中限定。

Description

用于锂二次电池的电解液和包括电解液的锂二次电池
技术领域
本公开涉及用于锂二次电池的电解液和包括电解液的锂二次电池。
背景技术
锂二次电池用作用于便携式电子装置(诸如视频相机、移动电话和膝上型计算机)的驱动电源。与现有的铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池和镍锌电池相比，可再充电的锂二次电池可具有高的单位重量能量密度，并且可以以高速充电。
由于锂二次电池在高驱动电压下工作，因此不能使用与锂具有高反应性的水性电解液。有机电解液通常用作用于锂二次电池的电解液。有机电解液是通过将锂盐溶解在有机溶剂中制备而成。优选地，有机溶剂在高电压下是稳定的，并且具有高离子导电性、高介电常数和低粘度。
然而，当包括锂盐的有机电解液用作用于锂二次电池的电解液时，由于在负电极/正电极和电解液之间的副反应，锂二次电池的寿命特性和高温稳定性可能会劣化。
相应地，需要用于锂二次电池的电解液，其能够提供具有改善的寿命特性和高温稳定性的锂二次电池。
发明内容
技术问题
一方面是提供能够改善电池性能的用于锂二次电池的电解液。
另一方面是提供包括用于锂二次电池的电解液的锂二次电池。
解决问题的方案
根据一方面，提供了用于锂二次电池的电解液，该电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂，其中添加剂包括由下面的化学式1表示的第一化合物和由下面的化学式2表示的第二化合物，并且第一化合物与第二化合物的混合重量比的范围为1:9至9:1：
<化学式1>
其中，在化学式1中，X1为氟基、氯基、溴基或碘基，R1至R6各自独立地为氢、氰基、取代的或未取代的C1至C20烷基、取代的或未取代的C1至C20烷氧基、取代的或未取代的C2至C20烯基、取代的或未取代的C2至C20炔基、取代的或未取代的C3至C20环烷基、取代的或未取代的C6至C20芳基或者取代的或未取代的C2至C20杂芳基，并且n为0或1的整数，并且
<化学式2>
其中，在化学式2中，A1和A2各自独立地为取代的或未取代的C1至C5亚烷基、羰基、亚磺酰基或者其中多个取代的或未取代的亚烷基单元通过醚键键合的二价C2至C6基团。
根据另一方面，提供了锂二次电池，其包括：正电极，包括正电极活性物质；负电极，包括负电极活性物质；以及设置在正电极和负电极之间的上述电解液。
本公开的有益效果
当使用根据一个实施方式的用于锂二次电池的电解液时，可以抑制在高温存储期间电池电阻的增加，并且可改善锂二次电池的寿命特性和高温稳定性。
附图说明
图1为根据一个实施方式的锂二次电池的示意图。
图2示出根据实施例3以及比较例1、比较例3和比较例6的锂二次电池在高温存储后测量正电极的镍(Ni)的洗脱量的结果。
具体实施方式
下文，将更详细描述根据实施方式的用于锂二次电池的电解液和包括电解液的锂二次电池。
根据一个实施方式的用于锂二次电池的电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂，其中添加剂包括由下面的化学式1表示的第一化合物和由下面的化学式2表示的第二化合物，并且第一化合物与第二化合物的混合重量比的范围为1:9至9:1。
<化学式1>
在化学式1中，X1为氟基、氯基、溴基或碘基，R1至R6各自独立地为氢、氰基、取代的或未取代的C1至C20烷基、取代的或未取代的C1至C20烷氧基、取代的或未取代的C2至C20烯基、取代的或未取代的C2至C20炔基、取代的或未取代的C3至C20环烷基、取代的或未取代的C6至C20芳基或者取代的或未取代的C2至C20杂芳基，并且n为0或1的整数。
<化学式2>
在化学式2中，A1和A2各自独立地为取代的或未取代的C1至C5亚烷基、羰基、亚磺酰基或者其中多个取代的或未取代的亚烷基单元通过醚键键合的二价C2至C6基团。
当锂过渡金属氧化物(其包括镍和至少一种过渡金属并且其中镍的含量相对于过渡金属的总摩尔数为例如80mol％或更多)用作正电极活性物质时，可能制造具有高功率和高容量的锂二次电池。然而，由于具有高镍含量的锂过渡金属氧化物具有不稳定的表面结构，因此在电池的充电/放电过程期间，由于副反应所致的气体生成增加，并且过渡金属(诸如镍)的洗脱增加。相应地，在使用具有高镍含量的锂过渡金属氧化物作为正电极活性物质的锂二次电池中，寿命特性可能劣化，并且高温下的电阻可能增加。因此，必须改善高温下的稳定性。
在根据一个实施方式的用于锂二次电池的电解液中，由于由化学式1表示的第一化合物和由化学式2表示的第二化合物的组合用作添加剂，可形成具有低电阻的固体电解液界面(SEI)膜和/或保护层，从而减少电池的内阻。另外，在高温存储期间镍的洗脱量显著减少，以解决这些限制并且在高温下获得卓越的电阻抑制效果，从而制造具有改善的寿命和高温稳定性的锂二次电池。
下面将更详细描述使用由化学式1表示的第一化合物和由化学式2表示的第二化合物的组合作为电解液的添加剂来改善锂二次电池的性能的原因，但这是为了帮助理解本公开，并且本公开的范围不限于下述描述。
尽管LiPF6通常用作电解液中包括的锂盐，但是LiPF6具有不足的热稳定性，并且甚至容易被水分水解。正因如此，当暴露于水分和高温时，含LiPF6的电解液表现出不稳定性。LiPF6的分解产物是造成负电极界面的组成和稳定性变化的主要因素之一。残留的水分和/或表面羟基可与溶液中的PF6阴离子反应以生成HF并释放PF5。如上所述释放的HF腐蚀正电极，并且在一些情况下，腐蚀正电极以逐渐使电化学性能劣化。
当由化学式1表示的第一化合物用作电解液的添加剂时，可在负电极的表面上形成具有高温稳定性和卓越的离子导电性的SEI膜，并且可抑制由于-PO2F官能团引起的LiPF6的副反应。结果，在高温存储期间，抑制了由于锂二次电池内部的电解液的分解反应所致的气体生成，因此改善了循环寿命特性。另外，可抑制气体生成以防止电池的溶胀现象。
另外，与由化学式1表示的化合物一起包括由化学式2表示的第二化合物，可形成具有低电阻的SEI膜和/或保护层，因此可降低电池内阻。
由化学式1表示的第一化合物和由化学式2表示的第二化合物与正电极的过渡金属离子进行强烈地相互作用以完全覆盖正电极表面上的反应中心并且使其失活，从而防止过渡金属的溶出和溶剂的氧化。即，在正电极表面上形成具有低阻抗特性的正极电解液界面(CEI)膜。CEI膜防止电解液氧化，以防止形成副产物诸如气体和HF，并且防止电极结构被破坏，从而改善循环稳定性和倍率能力。另外，由于形成了CEI膜，降低了在电解液和正电极之间的界面处的电阻，从而改善了锂离子传导率，从而获得增加低温放电电压的效果。
更具体地，由化学式1表示的第一化合物可通过与锂盐(诸如LiPF6)的热分解产物或从锂盐解离的阴离子配位而形成复合物，并且由于复合物的形成，锂盐的热分解产物或从锂盐解离的阴离子可稳定化，以抑制热分解产物和阴离子与电解液之间不期望的副反应，从而改善锂二次电池的循环寿命特性，并且还防止锂二次电池内部生成气体，从而显著减少缺陷发生率。
另外，由化学式2表示的第二化合物具有比由化学式1表示的第一化合物更高的还原电势，因此首先参与SEI膜的形成，从而防止由化学式1表示的第一化合物的过度分解。相应地，抑制了与电解液的副反应，从而形成具有低电阻的SEI膜和/或保护层。其过度分解被化学式2的第二化合物抑制的化学式1的第一化合物可抑制锂盐在高温(例如60℃)下的高温热分解，以减少电解液的副反应。
由化学式1表示的化合物与由化学式2表示的第二化合物的混合重量比的范围可为1:9至9:1。例如，由化学式1表示的化合物与由化学式2表示的第二化合物的混合重量比的范围可为1:8至8:1，具体地，例如，范围为1:7至7:1，范围为1:6至6:1，并且例如，范围为约1:5至约5:1。以上面的混合重量比包括第一化合物和第二化合物，以形成具有低电阻和卓越的热稳定性的SEI膜，从而抑制电解液的分解反应。
相对于电解液的总重，由化学式1表示的第一化合物的含量的范围可为0.05wt％至10wt％，例如，范围为0.1wt％至10wt％，范围为0.2wt％至5wt％，或范围为0.2wt％至3wt％，但是本公开不限于此。根据需要，可在不损害电池特性的范围内以适当的量选择性使用第一化合物。当由化学式1表示的第一化合物的含量在上述范围内时，获得了高温存储和溶胀改善效果，并且抑制了界面电阻的增加，从而制造具有改善的高温特性和电阻特性的锂二次电池，而不劣化其寿命特性。
相对于电解液的总重，由化学式2表示的第二化合物的含量的范围可为0.05wt％至10wt％，例如，范围为0.1wt％至10wt％，范围为0.2wt％至5wt％，或范围为0.2wt％至3wt％，但是本公开不限于此。根据需要，可在不损害电池特性的范围内以适当的量选择性使用第二化合物。当由化学式2表示的第二化合物的含量在上述范围内时，抑制了界面电阻的增加以确保容量并且增加寿命，从而改善电池性能。
根据一个实施方式，由化学式1表示的第一化合物的含量可大于或等于由化学式2表示的第二化合物的含量。如上述，由于第一化合物的含量大于或等于第二化合物的含量，因此在高温存储期间，可进一步抑制直流内阻(DCIR)的增加率，并且还可以减少气体生成量。
根据一个实施方式，第一化合物可为由下面的化学式1-1表示的化合物。
<化学式1-1>
在化学式1-1中，R1至R6和n如上所述。
由化学式1-1表示的化合物具有直接键合到作为中心原子的磷(P(III))的吸电子氟取代基，从而改善了存在于正电极上的SEI膜的稳定性。
根据一个实施方式，第一化合物可由下面的化学式1-1A或化学式1-1B表示。
在化学式1-1A和化学式1-1B中，R1至R6各自独立地为氢、取代的或未取代的C1至C10烷基、取代的或未取代的C1至C10烷氧基、取代的或未取代的C2至C10烯基或者取代的或未取代的C2至C10炔基。
具体地，R1至R6可各自独立地为氢或者取代的或未取代的C1至C10烷基，并且更具体地，R1至R6可各自为氢。
由化学式1表示的第一化合物为，例如，选自由下面的化学式1-2至化学式1-9表示的化合物中的至少一种。
根据一个实施方式，第一化合物可为由上面的化学式1-2表示的化合物。
根据一个实施方式，第二化合物可由下面的化学式2-1表示。
<化学式2-1>
在化学式2-1中，R1至R4各自独立地为氢、氰基、取代的或未取代的C1至C20烷基、取代的或未取代的C1至C20烷氧基、取代的或未取代的C2至C20烯基、取代的或未取代的C2至C20炔基、取代的或未取代的C3至C20环烷基、取代的或未取代的C6至C20芳基或者取代的或未取代的C2至C20杂芳基，
n为0或1的整数，并且
m为1～5的整数。
由化学式2表示的第二化合物为，例如，选自由化学式2-2至化学式2-19表示的化合物中的至少一种。
根据一个实施方式，第二化合物可为由下面的化学式2-2表示的化合物。
根据一个实施方式，锂盐可包括选自以下中的至少一种：LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiClO4、LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N、LiC4F9SO3、LiAlO2、LiAlCl4、LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+ 1SO2)(其中2≤x≤20并且2≤y≤20)、LiCl、LiI、双(氟磺酰基)酰亚胺锂(LiFSI)、双(草酸)硼酸锂(LiBOB)、LiPO2F2以及由化学式3至化学式6表示的化合物，但是本公开不限于此。可使用本领域中可用作锂盐的任何材料。
电解液中锂盐的浓度的范围为0.01M至5.0M，例如，范围为0.05M至5.0M，例如，范围为0.1M至5.0M，或例如，范围为0.1M至2.0M。当锂盐的浓度在上述范围内时，可获得进一步改善的锂二次电池的特性。
有机溶剂可为选自碳酸酯类溶剂、酯类溶剂、醚类溶剂和酮类溶剂中的至少一种。
碳酸酯类溶剂可包括碳酸乙基甲酯(EMC)、碳酸甲基丙酯(MPC)、碳酸乙基丙酯(EPC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸氟代亚乙酯(FEC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)、碳酸亚丁酯(BC)等。酯溶剂可包括丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸二甲酯、γ丁内酯、癸内酯、γ戊内酯、甲羟戊酸内酯或己内酯等。醚类溶剂可包括二丁醚、四甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、二甲氧基乙烷、2-甲基四氢呋喃或四氢呋喃等。酮类溶剂可包括环己酮等。腈类溶剂可包括乙腈(AN)、琥珀腈(SN)或己二腈等。作为其他溶剂，可使用二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或四氢呋喃等，但是本公开不一定限于此。可使用本领域中可用作有机溶剂的任何材料。例如，有机溶剂可包括50vol％(体积％)至95vol％的链状碳酸酯和5vol％至50vol％的环状碳酸酯混合溶剂，例如，70vol％至95vol％的链状碳酸酯和5vol％至30vol％的环状碳酸酯的混合溶剂。例如，有机溶剂可包括三种或更多种有机溶剂的混合溶剂。
根据一个实施方式，有机溶剂可包括选自EMC、MPC、EPC、DMC、DEC、DPC、PC、EC、FEC、VC、VEC、BC、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸乙酯、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、γ-戊内酯、γ-丁内酯和四氢呋喃中的至少一种，但是本公开不限于此。可使用本领域中可用作有机溶剂的任何材料。
电解液可呈液态或凝胶状态。电解液可通过将锂盐和上述添加剂添加到有机溶剂而制备。
根据另一实施方式的锂二次电池包括：正电极，包括正电极活性物质；负电极，包括负电极活性物质；以及设置在正电极和负电极之间的上述电解液。
由于锂二次电池包括用于锂二次电池的电极的上述添加剂，因此抑制了锂二次电池的初始电阻的增加，抑制了由于副反应所致的气体生成，并且改善了寿命特性。
正电极活性物质包括锂过渡金属氧化物，该锂过渡金属氧化物包括镍和选自其他过渡金属中的至少一种。在包括镍和选自其他过渡金属中的至少一种的锂过渡金属氧化物中，镍的含量相对于过渡金属的总摩尔数可为60mol％或更多，例如，75mol％或更多，例如，80mol％或更多，例如，85mol％或更多，或例如，90mol％或更多。
例如，锂过渡金属氧化物可为由下面的化学式7表示的化合物。
<化学式7>
LiaNixCoyMzO2-bAb
在化学式7中，1.0≤a≤1.2，0≤b≤0.2，0.6≤x<1，0<y≤0.3，0<z≤0.3，x+y+z＝1，M为选自锰(Mn)、钒(V)、镁(Mg)、镓(Ga)、硅(Si)、钨(W)、钼(Mo)、铁(Fe)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)、钛(Ti)、铝(Al)和硼(B)中的至少一种，并且A为F、S、Cl、Br或其组合。例如，0.7≤x<1；0<y≤0.3，0<z≤0.3；0.8≤x<1，0<y≤0.3，0<z≤0.3；0.8≤x<1，0<y≤0.2，0<z≤0.2；0.83≤x<0.97，0<y≤0.15，并且0<z≤0.15。可选地，0.85≤x<0.95，0<y≤0.1，并且0<z≤0.1。
例如，锂过渡金属氧化物可为选自由下面的化学式4和化学式5表示的化合物中的至少一种。
<化学式4>
LiNixCoyMnzO2
在化学式4中，0.6≤x≤0.95，0<y≤0.2，并且0<z≤0.1。例如，0.7≤x≤0.95，0<y≤0.3，并且0<z≤0.3。
<化学式5>
LiNixCoyAlzO2
在化学式5中，0.6≤x≤0.95，0<y≤0.2，并且0<z≤0.1。例如，0.7≤x≤0.95，0<y≤0.3，并且0<z≤0.3。例如，0.8≤x≤0.95，0<y≤0.3，并且0<z≤0.3。例如，0.82≤x≤0.95，0<y≤0.15，并且0<z≤0.15。例如，0.85≤x≤0.95，0<y≤0.1，并且0<z≤0.1。
例如，锂过渡金属氧化物可为LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.88Co0.08Mn0.04O2、LiNi0.8Co0.15Mn0.05O2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、LiNi0.88Co0.1Mn0.02O2、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2、LiNi0.8Co0.1Mn0.2O2或LiNi0.88Co0.1Al0.02O2。
根据另一实施方式，正电极活性物质可包括选自Li-Ni-Co-Al(NCA)、Li-Ni-Co-Mn(NCM)、锂钴氧化物(LiCoO2)、锂锰氧化物(LiMnO2)、锂镍氧化物(LiNiO2)和磷酸锂铁(LiFePO4)中的至少一种。
负电极活性物质可包括选自硅类化合物，碳类材料，硅类化合物和碳类化合物的复合物，以及硅氧化物(SiOx)(其中0<x<2)中的至少一种。硅类化合物可包括硅颗粒、硅合金颗粒等。
硅类化合物的尺寸小于200nm，例如，范围为10nm至150nm。术语“尺寸”可指当硅类化合物为球形时的平均粒径，并且可指当硅颗粒为非球形时的平均长轴长度。
当硅类化合物的尺寸在上述范围内时，寿命特性是卓越的，因此，当使用根据一个实施方式的电解液时，进一步改善了锂二次电池的寿命。
碳类材料可为结晶碳、非晶碳或其混合物。结晶碳可为石墨，诸如无定形、板状、片状、球形或纤维状的天然石墨或者人造石墨。非晶碳可为软碳(低温烧制碳)或硬碳、中间相沥青碳化物或烧制焦炭等。
硅类化合物和碳类化合物的复合物可为具有其中硅纳米颗粒设置在碳类化合物上的结构的复合物，其中在碳类化合物的表面上和碳类化合物内部包括硅颗粒的复合物，或者其中硅颗粒涂覆有碳类化合物并且包括在碳类化合物内部的复合物。在硅类化合物和碳类化合物的复合物中，碳类化合物可为石墨、石墨烯、石墨烯氧化物或其组合。
硅类化合物和碳类化合物的复合物可为通过将平均粒径为约200nm或更小的硅纳米颗粒分散在碳类化合物颗粒上并且然后用碳涂覆硅纳米颗粒而获得的活性物质，或者其中硅(Si)颗粒存在于石墨上和石墨内部的活性物质等。硅类化合物和碳类化合物的复合物的次级颗粒的平均粒径的范围可为5um至20um。硅纳米颗粒的平均粒径可为5nm或更大，例如，10nm或更大，例如，20nm或更大，例如，50nm或更大，或例如，70nm或更大。硅纳米颗粒的平均粒径可为200nm或更小，150nm或更小，100nm或更小，50nm或更小，20nm或更小，或10nm或更小。例如，硅纳米颗粒的平均粒径的范围可为100nm至150nm。
硅类化合物和碳类化合物的复合物的次级颗粒的平均粒径的范围可为5um至18um，例如，范围为7um至15um，或例如，范围为10um至13um。
作为硅类化合物和碳类化合物的复合物的另一示例，可使用公开在韩国专利公开第10-2018-0031585号中的多孔硅复合物簇结构以及公开在韩国专利公开第10-2018-0056395号中的多孔硅复合物簇结构。韩国专利公开第10-2018-0031586号和韩国专利公开第10-2018-0056395号通过引用并入本文。
根据一个实施方式的硅碳类化合物复合物可为多孔硅复合物簇，其是包括多孔核和壳的多孔硅复合物簇，该多孔核包括多孔硅复合物次级颗粒，该壳包括设置在多孔核上的第二石墨烯，其中多孔硅复合物次级颗粒包括两个或更多个硅复合物初级颗粒的聚集体，并且硅复合物初级颗粒包括硅、设置在硅上的硅氧化物(SiOx)(其中0<x<2)以及设置在硅氧化物上的第一石墨烯。
根据另一实施方式的硅碳类化合物复合物可为多孔硅复合物簇结构。多孔硅复合物簇结构包括：多孔硅复合物簇，其包括多孔硅复合物次级颗粒和在多孔硅复合物次级颗粒的至少一个表面上的第二碳薄片；以及设置在多孔硅复合物簇上的包括非晶碳的碳类涂膜，其中多孔硅复合物次级颗粒包括两个或更多个硅复合物初级颗粒的聚集体，硅复合物初级颗粒包括硅、在硅的至少一个表面上的硅氧化物(SiOx)(其中0<x<2)以及在硅氧化物的至少一个表面上的第一碳薄片，并且硅氧化物以膜、基质或其组合的状态存在，
第一碳薄片和第二碳薄片可各自以膜、颗粒、基质或其组合的形式存在。第一碳薄片和第二碳薄片中的每一个可为石墨烯、石墨、碳纤维、石墨烯氧化物等。
上述硅类化合物和碳类化合物的复合物为具有其中硅纳米颗粒设置在碳类化合物上的结构的复合物，其中在碳类化合物的表面上和在碳类化合物内部包括硅颗粒的结构的复合物，或者其中硅颗粒涂覆有碳类化合物并且包括在碳类化合物内部的复合物。在硅类化合物和碳类化合物的复合物中，碳类化合物可为石墨、石墨烯、石墨烯氧化物或其组合。
锂二次电池的形状不特别限制，并且锂二次电池包括锂离子电池、锂离子聚合物电池、锂硫电池等。
锂二次电池可通过下述方法制造。
首先，制备正电极。
例如，制备其中将正电极活性物质、导电材料、粘结剂和溶剂混合而成的正电极活性物质组合物。正电极活性物质组合物直接涂覆在金属集流体上以制备正电极板。可选地，可将正电极活性物质组合物浇铸在单独的载体上，然后可将从载体上剥离的膜层压在金属集流体上以制备正电极板。正电极不限于上面列举的形式，并且可具有除以上形式之外的形式。
作为正电极活性物质，可使用本领域中通常用作含锂金属氧化物的任何材料，而没有限制。例如，可使用锂以及选自钴、锰、镍和其组合的金属的至少一种复合氧化物。正电极活性物质的具体示例可包括由以下中的任何一个表示的化合物：LiaA1-bB1 bD1 2(其中0.90≤a≤1.8并且0≤b≤0.5)；LiaE1-bB1 bO2-cD1 c(其中0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，并且0≤c≤0.05)；LiE2-bB1 bO4-cD1 c(其中0≤b≤0.5并且0≤c≤0.05)；LiaNi1-b-cCobB1 cD1 α(其中0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，并且0<α≤2)；LiaNi1-b-cCobB1 cO2-αF1 α(其中0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，并且0<α<2)；LiaNi1-b-cCobB1 cO2-αF1 2(其中0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，并且0<α<2)；LiaNi1-b-cMnbB1 cDα(其中0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，并且0<α≤2)；LiaNi1-b-cMnbB1 cO2-αF1 α(其中0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，并且0<α<2)；LiaNi1-b-cMnbB1 cO2-αF1 2(其中0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，并且0<α<2)；LiaNibEcGdO2(其中0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5，并且0.001≤d≤0.1)；LiaNibCocMndGeO2(其中0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5，0≤d≤0.5，并且0.001≤e≤0.1)；LiaNiGbO2(其中0.90≤a≤1.8并且0.001≤b≤0.1)；LiaCoGbO2(其中0.90≤a≤1.8并且0.001≤b≤0.1)；LiaMnGbO2(其中0.90≤a≤1.8并且0.001≤b≤0.1)；LiaMn2GbO4(其中0.90≤a≤1.8并且0.001≤b≤0.1)；QO2；QS2；LiQS2；V2O5；LiV2O5；LiIO2；LiNiVO4；Li(3-f)J2(PO4)3(0≤f≤2)；Li(3-f)Fe2(PO4)3(其中0≤f≤2)以及LiFePO4。
在上面的化学式中，A可为Ni、Co、Mn或其组合，B1可为Al、Ni、Co、Mn、Cr、Fe、Mg、Sr、V、稀土元素或其组合，D1可为O、F，S、P或其组合，E可为Co、Mn或其组合，F1可为F、S、P或其组合，G可为Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr、V或其组合，Q可为Ti、Mo，Mn或其组合，I可为Cr、V、Fe、Sc、Y或其组合，并且J可为V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu或其组合。
例如，可使用LiCoO2、LiMnxO2x(其中x＝1或2)、LiNi1-xMnxO2x(0<x<1)、LiNi1-x- yCoxMnyO2(其中0≤x≤0.5或0≤y≤0.5)或LiFePO4等。
当然，可使用在化合物的表面上具有涂层的化合物，或可使用化合物和具有涂层的化合物的混合物。涂层可包括涂覆元素的氧化物或氢氧化物、涂覆元素的羟基氧化物、涂覆元素的氧碳酸盐或涂覆元素的碱式碳酸盐的涂覆元素化合物。构成涂层的化合物可为非晶化合物或结晶化合物。包括在涂层中的涂覆元素可包括Mg、Al、Co、K、Na、Ca、Si、Ti、V、Sn、Ge、Ga、B、As、Zr或其混合物。在形成涂层的工艺中，可使用任何涂层方法，只要该化合物可通过不会不利地影响正电极活性物质的物理性质的方法(例如，喷涂方法或浸渍方法)来用这样的元素涂覆。由于涂覆方法对于相关领域的技术人员来说是公知的，因此将省略其详细描述。
导电材料可包括炭黑、石墨细颗粒等，但是本公开不限于此。可使用本领域中可用作导电材料的任何材料。
粘结剂可包括选自以下中的至少一种：偏二氟乙烯/六氟丙烯共聚物、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、其混合物或苯乙烯丁二烯橡胶类聚合物，但是本公开不限于此。可使用本领域中可用作粘结剂的任何材料。
溶剂可包括N-甲基吡咯烷酮、丙酮或水，但是本公开不限于此。可使用本领域中可用的任何溶剂。
正电极活性物质、导电材料、粘结剂和溶剂的含量处于锂电池中常用的水平。根据锂电池的用途和配置，可以省略导电材料、粘结剂和溶剂中的一种或多种。
接下来，制备负电极。
例如，负电极活性物质组合物通过混合负电极活性物质、导电材料、粘结剂和溶剂制备而成。负电极活性物质组合物直接涂覆在金属集流体上，并且干燥以制备负电极极板。可选地，负电极活性物质组合物可浇铸在单独的载体上，然后可将从载体剥离的膜层压在金属集流体上以制备负电极极板。
作为负电极活性物质，可使用本领域中用作用于锂电池的负电极活性物质的任何材料。例如，负电极活性物质可包括选自锂金属、能够与锂形成合金的金属、过渡金属氧化物、非过渡金属氧化物和碳类材料中的至少一种。
例如，能够与锂形成合金的金属可为Si、Sn、Al、Ge、Pb、Bi、Sb、Si-Y合金(其中Y为碱金属、碱土金属、第13族元素、第14族元素、过渡金属、稀土元素或其组合，并且不为Si)或Sn-Y合金(其中Y为碱金属、碱土金属、第13族元素、第14族元素、过渡金属、稀土元素或其组合，并且不为Sn)。元素Y可为Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Rf、V、Nb、Ta、Db、Cr、Mo、W、Sg、Tc、Re、Bh、Fe、Pb、Ru、Os、Hs、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、Sn、In、Ti、Ge、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te、Po或其组合。
例如，过渡金属氧化物可为锂钛氧化物、钒氧化物或锂钒氧化物。
例如，非过渡金属氧化物为SnO2或SiOx(其中0<x<2)等。
碳类材料可为结晶碳、非晶碳或其混合物。结晶碳可为石墨，诸如无定形、板状、片状、球形或纤维状的天然石墨或者人造石墨。非晶碳可为软碳(低温烧制碳)或硬碳、中间相沥青碳化物、烧制焦炭等。
负电极活性物质组合物中的导电材料和粘结剂可与上述正电极活性物质组合物中相同。
负电极活性物质、导电材料、粘结剂和溶剂的含量处于锂电池中常用的水平。根据锂电池的用途和配置，可以省略导电材料、粘结剂和溶剂中的一种或多种。
接下来，制备待插入正电极和负电极之间的隔膜。
作为隔膜，可使用锂电池中常用的任何隔膜。可使用对离子在电解液中的移动具有低阻抗并且具有卓越的电解液浸渍能力的隔膜。例如，隔膜可包括选自玻璃纤维、聚酯、特氟龙、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)和其组合中的至少一种，并且可呈非纺织物或纺织物的形式。例如，包括聚乙烯、聚丙烯等的可缠绕的隔膜可用于锂离子电池，并且具有卓越的电解液浸渍能力的隔膜可用于锂离子聚合物电池。例如，可根据下述方法制备隔膜。
将聚合物树脂、填料和溶剂混合以制备隔膜组合物。隔膜组合物可直接涂覆在电极上，并且干燥以形成隔膜。可选地，隔膜组合物可浇铸在载体上，然后可将从载体剥离的隔膜膜(separator film)可层压在电极上以形成隔膜。
用于制备隔膜的聚合物树脂不特别限制，并且可使用用于电极板的粘结材料的任何材料。例如，聚合物树脂可包括偏二氟乙烯/六氟丙烯共聚物、PVDF、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯或其混合物。
另外，本公开不限于此，并且例如，隔膜可包括聚乙烯隔膜(PES)、聚丙烯隔膜(PPS)、陶瓷涂布隔膜(CCS)、聚合物涂布隔膜(OCS)、多层涂布隔膜(MCS)、多功能隔膜(MFS)等，并且还可包括其组合。
接下来，制备上述电解液。
如图1中示出，锂电池1包括正电极3、负电极2和隔膜4。正电极3、负电极2和隔膜4卷绕或折叠以容纳在电池壳体5中。随后，将电解液注入到电池壳体5中，并且电池壳体5用盖组件6密封以完成锂电池1。电池壳体可具有圆柱形形状、棱柱形形状、薄膜状等。例如，锂电池可为大型薄膜电池。锂电池可为锂离子电池。
在圆柱形电池中，可以形成具有圆柱形形状(其中隔膜在正电极和负电极之间卷绕)的电极组件并且将其插入圆柱形罐，然后可将电解液可注入圆柱形罐。圆柱形罐可由钢、钢合金、镀镍钢、镀镍钢合金、铝、铝合金或其等效物制成，但是其材料不限于此。另外，在圆柱形罐中，为了防止盖组件与外部分开，相对于盖组件，卷边部(beading part)可形成为在盖组件下面向内凹陷，并且压接部(crimping part)可形成为在盖组件上向内弯折。
同时，其中隔膜设置在正电极和负电极之间的多个电池结构可堆叠以形成电池组，并且这种电池组可用于需要高容量和高功率的所有装置中。例如，电池组可用于膝上型计算机、智能电话、电动车辆等。
在根据一个实施方式的锂二次电池中，与采用一般的富镍的锂镍复合氧化物作为正电极活性物质的锂二次电池相比，DCIR的增加可显著降低，从而表现出卓越的电池特性。
应用正电极、负电极和电解液的锂二次电池的操作电压具有例如，2.5V至2.8V的下限以及4.1V或更高的上限，并且例如，范围为4.1V至4.45V。
另外，锂二次电池可用于，例如，通过接收来自电动马达的电力而移动的电动工具，电动马达车辆(诸如电动车辆(EV)、混合电动车辆(HEV)或插电式混合电动车辆(PHEV))，电动两轮车辆(诸如电动自行车(E-bike)或电动小型摩托车(E-scooter))、电动高尔夫球车、电力存储系统等，但是本公开不限于此。
如在本文中使用的，术语“烷基”指支链或非支链的脂族烃基。在一个实施方式中，烷基可为取代的或未取代的烷基。烷基的示例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、环丙基、环戊基、环己基、环庚基等，但是本公开不限于此。在其他实施方式中，烷基的示例中的每一个可被任选地取代。在其他实施方式中，烷基可具有1至6个碳原子。例如，C1至C6烷基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、戊基、3-戊基、己基等，但是本公开不限于此。
“烷基”中的至少一个氢可被以下取代：卤素原子、被卤素原子取代的C1至C20烷基(例如，CCF3、CHCF2、CH2F或CCl3)、C1至C20烷氧基、C2至C20烷氧基烷基、羟基、硝基、氰基、氨基、甲脒基、肼、腙、羧基或其盐、磺酰基、氨磺酰基、磺酸或其盐、磷酸或其盐、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C2至C20炔基、C1至C20杂烷基、C6至C20芳基、C7至C20芳烷基、C6至C20杂芳基、C7-C20杂芳基烷基、C6至C20杂芳氧基或者C6至C20杂芳氧基烷基。
如在本文中使用的，术语“烯基”指C2至C20烃基和至少一个碳碳双键。烯基的示例包括乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、环丙烯基、环戊烯基、环己烯基、环庚烯基等，但是本公开不限于此。在其他实施方式中，烯基可为取代的或未取代的烯基。在其他实施方式中，烯基可具有2至40个碳原子。
如在本文中使用的，术语“炔基”指C2至C20烃基和至少一个碳碳三键。炔基的示例包括乙炔基、1-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基等，但是本公开不限于此。在其他实施方式中，炔基可为取代的或未取代的炔基。在其他实施方式中，炔基可具有2至40个碳原子。
在本说明书中，取代基衍生自未取代的母体，其中至少一个氢原子被另一原子或官能团取代。除非以其他方式指示，当官能团认为是“取代的”时，其意指官能团被独立地选自以下的至少一个取代基取代：C1至C20烷基、C2至C20烯基、C2至C20炔基、C1至C20烷氧基、卤素、氰基、羟基和硝基。当官能团描述为”任选地被取代”时，官能团可被至少一个选自上述的取代基取代。
术语“卤素”包括氟、溴、氯和碘等。
术语“烷氧基”指“烷基-O-”，并且烷基如上限定。烷氧基的示例可包括甲氧基、乙氧基、2-丙氧基、丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基等。烷氧基的至少一个氢原子可被与上述烷基相同的取代基取代。
术语“杂芳基”指包括选自N、O、P和S的至少一个杂原子的单环或双环有机基团，其中剩余的环原子均为碳。杂芳基可包括，例如，一至五个杂原子，并且在一些实施方式中，可包括五元环至十元环。S或N可氧化成具有各种氧化态。
杂芳基的示例可包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、1,2,3-噁二唑基、1,2,4-噁二唑基、1,2,5-噁二唑基、1,3,4-噁二唑基、1,2,3-噻二唑基、1,2,4-噻二唑基、1,2,5-噻二唑基、1,3,4-噻二唑基、异噻唑-3-基、异噻唑-4-基、异噻唑-5-基、噁唑-2-基、噁唑-4-基、噁唑-5-基、异噁唑-3-基、异噁唑-4-基、异噁唑-5-基、1,2,4-三唑-3-基、1,2,4-三唑-5-基、1,2,3-三唑-4-基、1,2,3-三唑-5-基、四唑基、吡啶-2-基、吡啶-3-基、2-吡嗪-2-基、吡嗪-4-基、吡嗪-5-基、2-嘧啶-2-基、4-嘧啶-2-基或5-嘧啶-2-基。
术语“杂芳基”包括其中杂芳环选择性地与芳基、脂环族基或杂环基中的至少一个稠合的情况。
“碳环”指饱和的或部分不饱和的非芳族单环、双环或三环烃基。
单环烃的示例包括环戊基、环戊烯基、环己基、环己烯基等。
双环烃的示例包括冰片基、十氢萘基、二环[2.1.1]己基、二环[2.2.1]庚基、二环[2.2.1]庚烯基或二环[2.2.2]辛基。
三环烃的示例包括金刚烷基等。
碳环中的至少一个氢原子可被与上述烷基类似的取代基取代。
下文，将通过下述实施例和比较例更详细描述本公开。然而，下述实施例和比较例仅仅用于举例说明本公开，并且本公开的范围不限于此。
(锂二次电池的制造)
实施例1
将1.5M LiPF6和VC添加至以2:4:4的体积比混合的EC、EMC和DMC的混合溶剂，然后向其添加相对于电解液的总重为1.0wt％的由化学式1-2表示的化合物和0.2wt％的由化学式2-2表示的化合物，以制备用于锂二次电池的电解液。
将97wt％的作为正电极活性物质的LiNi0.8Co0.1Al0.1O2、0.5wt％的作为导电材料的人造石墨粉末、0.8wt％的炭黑(Ketjenblack)、0.2wt％的改性丙烯腈橡胶和1.5wt％的PVDF混合并且添加至N-甲基-2-吡咯烷酮，然后使用机械搅拌器将所得混合物搅拌30分钟以制备正电极活性物质的浆料。使用刮刀将浆料涂覆在20μm厚的铝集流体上至厚度为约60μm，在热风干燥器中在100℃的温度下干燥0.5小时，在真空和120℃的温度条件下再次干燥4小时，然后辊压以制备正电极。
将作为负电极活性物质的人工石墨和作为粘结剂的PVDF以98:2的重量比混合并且分散在N-甲基吡咯烷酮中以制备负电极活性物质的浆料。使用刮刀将浆料涂覆在10μm厚的铜集流体上至厚度为约60μm，在热风干燥器中在100℃的温度下干燥0.5小时，在真空和120℃的温度条件下再次干燥4小时，然后辊压以制备负电极。
使用上面制备的正电极和负电极、厚度为14μm的聚乙烯隔膜以及电解液制造圆柱形锂二次电池。
实施例2
通过与实施例1相同的工艺制造锂二次电池，只是由化学式1-2表示的化合物和由化学式2-2表示的化合物分别以1.0wt％和0.5wt％的含量添加。
实施例3
通过与实施例1相同的工艺制造锂二次电池，只是由化学式1-2表示的化合物和由化学式2-2表示的化合物分别以1.0wt％和1.0wt％的含量添加。
实施例4
通过与实施例1相同的工艺制造锂二次电池，只是由化学式1-2表示的化合物和由化学式2-2表示的化合物分别以0.5wt％和1.0wt％的含量添加。
实施例5
通过与实施例1相同的工艺制造锂二次电池，只是由化学式1-2表示的化合物和由化学式2-2表示的化合物分别以0.2wt％和1.0wt％的含量添加。
比较例1
通过与实施例1相同的工艺制造锂二次电池，只是使用其中未添加由化学式1-2表示的化合物和由化学式2-2表示的化合物二者的电解液。
比较例2～比较例4
通过与实施例1相同的工艺制造锂二次电池，只是由化学式1-2表示的化合物的含量分别变为0.2wt％、1.0wt％和1.5wt％并且未添加由化学式2-2表示的化合物。
比较例5～比较例7
通过与实施例1相同的工艺制造锂二次电池，只是由化学式2-2表示的化合物的含量分别变为0.2wt％、1.0wt％和1.5wt％并且未添加由化学式1-2表示的化合物。
评估例1：评估在室温下(25℃)的初始DCIR和在高温存储后DCIR的增加率
在25℃的温度下，在1C/10秒放电(SOC 100)的条件下测试在实施例1～实施例5和比较例1～比较例7中制造的锂二次电池，并且在锂二次电池存储在60℃高温的烘箱中之前，将锂二次电池的初始DCIR测量为ΔV/ΔI(电压变化/电流变化)值。其结果在下表1中示出。在测量初始DCIR后，测量在高温(60℃)下存储60天后的DCIR，并且根据下面方程化学式1计算DCIR变化率(％)。
<方程化学式1>
DCIR变化率＝DCIR(60d.)/DCIR(0d.)×100％
在方程化学式1中，DCIR(60d.)表示60天后的DCIR，并且DCIR(0d.)表示临存储前的DCIR。
初始DCIR、高温存储后的DCIR和电阻变化率的测量结果在下面表1中示出。
[表1]
如表1中示出，可见，当实施例1的锂二次电池在高温下长时间存储时，与不包括化学式1-2化合物或化学式2-2化合物的比较例1和仅包括化学式1-2化合物和化学式2-2化合物中的一种的比较例2～比较例7相比，在高温存储期间，DCIR值低并且DCIR的增加率也降低。
评估例2：在高温存储期间气体生成量的评估
在实施例1和比较例1～比较例9中制造的锂二次电池在恒定电流条件下以0.1C充电，直到在25℃的温度下电压达到4.2V(相对于Li)，然后，在恒定电压模式下，在保持4.2V的同时，在0.05C的截止条件下对锂二次电池充电。然后，拆卸每个锂二次电池，将正电极板与电解液一起放入袋中，并且存储在温度60℃的烘箱中。使用阿基米德法转换袋体积变化引起的质量变化。其结果一起在上表1中示出。
同时，电解液为其中1.5M LiPF6溶解在EC、DEC和EMC(以2:4:4的体积比混合)的混合溶液中的溶液。
阿基米德法是每隔具体时间(例如，4天)测量装满水的水箱中的袋的重量并且将重量变化转换成体积以测量气体生成量的方法。
参考表1，可见，与比较例1～比较例7的锂二次电池相比，在实施例1的锂二次电池中，电阻变化率被抑制，并且气体生成量也减少。
评估例3：评估在室温(25℃)下的寿命特性
在实施例1～实施例5和比较例1～比较例7中制造的锂二次电池在0.5C的电流速率下在25℃的温度以恒定电流再充电，直到电压达到4.2V(相对于Li)，然后，在恒定电压模式下，在保持4.2V的同时，以0.05C的电流速率停止充电。随后，锂二次电池以1.0C的恒定电流速率放电，直到电压达到2.8V(相对于Li)。重复300次这样的充电/放电循环。
每次充电/放电循环后，锂电池休息10分钟。
基于第300次循环的容量保持率来评价室温下的寿命特性。其结果在下表2中示出。第300次循环的容量保持率由下面方程化学式2限定。
<方程化学式2>
容量保持率＝[第300次循环的放电容量/第1次循环的放电容量]×100
[表2]
类别 在室温下的寿命/容量保持率(％)
实施例1 79
实施例2 78
实施例3 76
实施例4 76
实施例5 77
比较例1 71
比较例2 73
比较例3 67
比较例4 58
比较例5 75
比较例6 74
比较例7 68
作为评估充电/放电特性的结果，如表2中示出，可见，与比较例1～比较例7的锂二次电池相比，实施例1～实施例5的锂二次电池在室温下具有改善的寿命特性。
评估例4：Ni洗脱的评估
通过下述方法测量在实施例3和比较例1、比较例3和比较例6中制造的锂二次电池的Ni洗脱量。
锂二次电池以0.2C完全充电至4.2V，在高温(60℃)存储60天，然后拆卸以分离正电极板。通过电感耦合等离子体-质谱(ICP-MS)分析来测量Ni含量。其结果示出在图2中。
参考图2，可见，在实施例3中制造的锂二次电池中，从电极板的Ni洗脱量非常低。然而，确认了与实施例1的锂二次电池相比，从比较例1、比较例3和比较例6中制造的锂二次电池中洗脱出相当大量的镍(Ni)。因此，在根据实施例的锂二次电池的情况下，可见，在高温存储期间生成的气体量可显著减少，并且由于与电解液反应而洗脱的Ni离子的量可减少。
尽管已参考附图和实施例描述一个或多个实施方式，但是该描述只是阐释，并且本领域普通技术人员将理解，由此可进行各种修饰和其他等同的实施方式。因此，本公开的保护范围应由所附的权利要求限定。
[附图标记的描述]
1：锂二次电池 2：负电极
3：正电极 4：隔膜
5：电池壳体 6：盖组件

Claims (13)

1.一种用于锂二次电池的电解液，包括：
锂盐；
有机溶剂；和
添加剂，
其中所述添加剂包括由下面的化学式1表示的第一化合物和由下面的化学式2表示的第二化合物，并且所述第一化合物与所述第二化合物的混合重量比的范围为1:9至9:1：
<化学式1>
其中，在化学式1中，X1为氟基、氯基、溴基或碘基，R1至R6各自独立地为氢、氰基、取代的或未取代的C1至C20烷基、取代的或未取代的C1至C20烷氧基、取代的或未取代的C2至C20烯基、取代的或未取代的C2至C20炔基、取代的或未取代的C3至C20环烷基、取代的或未取代的C6至C20芳基或者取代的或未取代的C2至C20杂芳基，并且n为0或1的整数，并且
<化学式2>
其中，在化学式2中，A1和A2各自独立地为取代的或未取代的C1至C5亚烷基、羰基、亚磺酰基或者其中多个取代的或未取代的亚烷基单元通过醚键键合的二价C2至C6基团。
2.如权利要求1所述的电解液，其中所述由化学式1表示的化合物与所述由化学式2表示的第二化合物的所述混合重量比的范围为1:5至5:1。
3.如权利要求1所述的电解液，其中相对于所述电解液的总重，所述第一化合物的含量的范围为0.05wt％至10wt％。
4.如权利要求1所述的电解液，其中相对于所述电解液的总重，所述第二化合物的含量的范围为0.05wt％至10wt％。
5.如权利要求1所述的电解液，其中所述第一化合物由化学式1-1表示：
<化学式1-1>
其中，在化学式1-1中，R1至R6各自独立地为氢、氰基、取代的或未取代的C1至C20烷基、取代的或未取代的C1至C20烷氧基、取代的或未取代的C2至C20烯基、取代的或未取代的C2至C20炔基、取代的或未取代的C3至C20环烷基、取代的或未取代的C6至C20芳基或者取代的或未取代的C2至C20杂芳基，并且n为0或1的整数。
6.如权利要求1所述的电解液，其中所述第一化合物由化学式1-1A或化学式1-1B表示：
其中，在化学式1-1A和化学式1-1B中，R1至R6各自独立地为氢、取代的或未取代的C1至C10烷基、取代的或未取代的C1至C10烷氧基、取代的或未取代的C2至C10烯基或者取代的或未取代的C2至C10炔基。
7.如权利要求1所述的电解液，其中所述第一化合物为选自由化学式1-2至化学式1-9表示的化合物中的至少一种：
8.如权利要求1所述的电解液，其中所述第二化合物由化学式2-1表示：
<化学式2-1>
其中，在化学式2-1中，R1至R4各自独立地为氢、氰基、取代的或未取代的C1至C20烷基、取代的或未取代的C1至C20烷氧基、取代的或未取代的C2至C20烯基、取代的或未取代的C2至C20炔基、取代的或未取代的C3至C20环烷基、取代的或未取代的C6至C20芳基或者取代的或未取代的C2至C20杂芳基，n为0或1的整数，并且m为1～5的整数。
9.如权利要求1所述的电解液，其中所述第二化合物为选自由下面的化学式2-2至化学式2-19表示的化合物中的至少一种：
10.如权利要求1所述的电解液，其中所述锂盐包括选自以下中的至少一种：LiPF6；LiBF4；LiSbF6；LiAsF6；LiClO4；LiCF3SO3；Li(CF3SO2)2N；LiC4F9SO3；LiAlO2；LiAlCl4；LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(其中2≤x≤20并且2≤y≤20)；LiCl；LiI；双(氟磺酰基)酰亚胺锂(LiFSI)；双(草酸)硼酸锂(LiBOB)；LiPO2F2；以及由化学式3至化学式6表示的化合物：
11.如权利要求1所述的电解液，其中所述锂盐的浓度的范围为0.01M至5.0M。
12.一种锂二次电池，包括：
正电极，包括正电极活性物质；
负电极，包括负电极活性物质；以及
设置在所述正电极和所述负电极之间的如权利要求1至11中任一项所述的电解液。
13.如权利要求12所述的锂二次电池，其中所述正电极包括由下面的化学式7表示的化合物：
<化学式7>
LiaNixCoyMzO2-bAb
其中，在化学式7中，1.0≤a≤1.2，0≤b≤0.2，0.6≤x<1，0<y≤0.3，0<z≤0.3，x+y+z＝1，M为选自锰(Mn)、钒(V)、镁(Mg)、镓(Ga)、硅(Si)、钨(W)、钼(Mo)、铁(Fe)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)、钛(Ti)、铝(Al)和硼(B)中的至少一种，并且A为F、S、Cl、Br或其组合。
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