CN116706238B - 一种高低温电解液及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于锂离子电池电解液技术领域，具体涉及一种高低温电解液及其制备方法和应用。本发明提供的高低温电解液的原料包括碳酸酯溶剂、添加剂以及电解质锂盐；其中碳酸酯溶剂为环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合溶剂，添加剂中包括离子液体添加剂。在该高低温电解液中，离子液体添加剂能够显著提高所得电解液的高低温性能，并降低碳酸酯溶剂易燃易爆的风险；添加剂中的其他成分的配合，能够进一步提高电池的高低温性能。该高低温电解液的制备方法操作简单，易于在实验室或商业化生产规模设备上实现。以该高低温电解液制成的锂离子电池具有较高的放电容量和更长的循环寿命，且在高温和低温下的电化学性能均良好。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池电解液技术领域，具体涉及一种高低温电解液及其制备方法和应用。
背景技术
锂离子电池具有比能高、使用寿命长、无记忆效应等优点，已广泛应用于手机、无人机、电网存储、电动汽车、航空航天、海底作业等领域。随着应用领域的不断拓展，锂离子电池的性能也需要不断提升，以使其适用于越来越多的恶劣条件，如高温或低温。一些应用领域要求锂离子电池须兼顾高低温性能，例如电动汽车、航空航天领域电子设备，均需要长时间经受夏季的暴晒和冬季的寒冷。因此，解决锂离子电池在高低温条件下的存储能力和安全稳定性，对于保证锂离子电池在生产生活中的进一步推广至关重要。电解液是锂离子电池的“血液”，是影响电池性能的重要方面。
目前常规的锂离子电池电解液在高温循环保持率可以达到要求，阻抗增长不明显，而在低温条件下，放电容量降低非常明显，基本只能进行低倍率充放电。因此大多锂离子电池只适用于在-25℃~45℃工作。
从安全性的角度出发，离子液体具有饱和蒸汽压低、电化学窗口宽、热稳定性好、不易燃等优势。但是，在实际应用中，离子液体普遍存在着黏度大、流动性较差、离子电导率低且隔膜浸润性差，熔点高，成本高等问题，严重影响了它们在低温条件下的性能，往往只能应用于室温及高温锂电池体系中，并且由于离子液体本身具有较高的黏度，循环过程中容量衰减比较快，尤其是在高倍率情况下，所以此类电解液体系的倍率性能和低温性能都比较差。有研究人员将离子液体和传统的碳酸酯溶剂混合，以综合离子液体和碳酸酯溶剂各自的优点，但其首次库伦效率、可逆容量和循环容量的保持率并不理想。
发明内容
针对以上技术问题，本发明提供一种高低温电解液及其制备方法和应用。本发明提供的高低温电解液具有良好的耐高温和耐低温性能，且安全性和稳定性良好。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下技术方案：
本发明第一方面提供了一种高低温电解液，其原料包括碳酸酯溶剂、添加剂以及电解质锂盐；其中，所述碳酸酯溶剂为环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合溶剂；所述添加剂包括丙酸乙酯和γ-丁内酯中的至少一种，亚硫酸丙烯酯（PS）和氟代碳酸乙烯酯（FEC）中的至少一种，以及离子液体添加剂，所述离子液体添加剂包括马来酸根烷基咪唑类离子液体和哌啶类离子液体。
本发明以环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合溶剂作为电解液的主要成分，添加剂中的离子液体能够提升上述碳酸酯溶剂的安全性和稳定性，降低了碳酸酯溶剂易燃易爆的风险；更为重要的是，本发明通过研究发现，将马来酸根烷基咪唑类离子液体和哌啶类离子液体合用，不仅与电极的相容性较好，而且不会增加该电解液的黏度，不会降低其电导率和循环稳定性，还能显著提高所得电解液的高低温性能。
在该电解质体系中，丙酸乙酯的添加有助于提高电池的低温性能，但是对高温性能会产生不利影响；γ-丁内酯的添加有助于提高电池的常温放电容量，但不能提升低温条件下的容量保持率。本申请通过将丙酸乙酯和γ-丁内酯中的至少一种与PS和FEC中的至少一种合用，能够使石墨负极表面的SEI膜更平滑、致密、稳定，从而减小电池的阻抗，提高电池的高低温性能。其中FEC还能够降低电解液黏度，有助于进一步提高电池在低温下的放电容量和低温电导率。将丙酸乙酯和γ-丁内酯中的至少一种与PS和FEC中的至少一种连同马来酸根烷基咪唑类离子液体和哌啶类离子液体合用，能够显著改善SEI膜的稳定性，提高电解液的导电性能和高低温性能，其效果优于单独使用丙酸乙酯和γ-丁内酯中的至少一种与PS和FEC中的至少一种或单独使用上述离子液体。
结合第一方面，所述碳酸酯溶剂包括碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）和碳酸甲乙酯（EMC）中的至少一种以及碳酸乙烯酯（EC）。以上述溶剂组成的溶剂体系在高温、低温条件下的稳定性较好。
优选地，所述碳酸酯溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯的混合物；所述碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯的质量比为2~3:4~7:1。
结合第一方面，所述丙酸乙酯的体积为所述碳酸酯溶剂体积的3%~6%。
结合第一方面，所述γ-丁内酯的体积为所述碳酸酯溶剂体积的2%~5%。
结合第一方面，所述亚硫酸丙烯酯的体积为所述碳酸酯溶剂体积的2%~7%。
结合第一方面，所述氟代碳酸乙烯酯的体积为所述碳酸酯溶剂体积的4%~12%。
结合第一方面，所述添加剂包括丙酸乙酯、亚硫酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯以及离子液体添加剂，所述丙酸乙酯的体积为所述碳酸酯溶剂体积的3%~4%，所述亚硫酸丙烯酯的体积为所述碳酸酯溶剂体积的2%~3%，所述氟代碳酸乙烯酯的体积为所述碳酸酯溶剂体积的4%~7%。丙酸乙酯、亚硫酸丙烯酯和氟代碳酸乙烯酯三种成分与离子液体添加剂合用，在提高放电容量和高低温性能方面能够产生更好的效果。
优选地，在所述添加剂中，离子液体添加剂的体积百分浓度为1%~10%。进一步优选的体积百分浓度为4%~8%。
结合第一方面，所述马来酸根烷基咪唑类离子液体为1-甲基-3-乙基咪唑马来酸单盐、1,2,3-三甲基咪唑马来酸单盐或2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐。
优选地，所述马来酸根烷基咪唑类离子液体为2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐。
结合第一方面，所述哌啶类离子液体为N-甲基,丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐、N-甲基,丙基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐或N-甲基,丁基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐。
优选地，所述哌啶类离子液体为N-甲基,丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐。
结合第一方面，所述电解质锂盐为六氟磷酸锂（LiPF6）、四氟硼酸锂（LiBF4）、二氟二草酸硼酸锂（LiODFB）和双三氟甲基磺酰亚胺锂（LiTFSI）中的至少一种。在本申请的溶剂体系中，上述电解质锂盐的稳定性较好，电导率较高。
优选地，所述电解质锂盐相对于所述碳酸酯溶剂的浓度为0.5~1.2mol/L。
优选地，所述电解质锂盐为二氟二草酸硼酸锂。二氟二草酸硼酸锂基电解液在石墨负极表面形成的SEI膜更致密、更稳定，有利于降低SEI膜阻抗，能显著提高电池的高低温循环性能。
本发明第二方面提供上述高低温电解液的制备方法，具体包括以下操作：
向所述碳酸酯溶剂中加入所述电解质锂盐，混合均匀后加入所述离子液体添加剂，混合均匀后再加入所述添加剂中的其他成分，混合均匀，除水、除氧，即得。
本发明的制备方法操作简单，易于在实验室或商业化生产规模设备上实现。
用于制备上述高低温电解液的容器应先进行除水除氧的预处理，以减少水分和氧气的影响。在制备过程中可通过向容器内通入惰性气体的方式进一步确保减少氧气的干扰。
本发明第三方面提供上述高低温电解液在制备锂离子电池中的应用，所述锂离子电池包括正极片、负极片、隔膜和上述高低温电解液。由上述高低温电解液制成的锂离子电池具有较高的放电容量和更长的循环寿命，且在高温和低温下的电化学性能均良好。
示例性地，所述正极片材料为LiFePO4，负极片材料为石墨。
附图说明
图1为本发明实施例中SEI膜的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明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于解释本发明，并不用于限定本发明。
随着锂离子电池应用领域的日益广泛，其耐高温和耐低温性能也越来越重要。影响锂离子电池高低温性能的因素包括以下几个方面：1)锂离子的扩散速率：锂离子在电极材料中形成较高的电荷转移电阻会降低其扩散能力，进而影响电池性能；2）电解液黏度：电解液黏度增高会降低电导率；3）电极表面SEI层厚度：沉积在电极表面的SEI层过厚会影响锂离子的进一步扩散。
电解液是影响电池高低温性能的重要因素。本发明基于对锂离子电池电解液中各种成分的研究，提供了一种高低温电解液，其原料包括碳酸酯溶剂、添加剂以及电解质锂盐；其中，所述碳酸酯溶剂为环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合溶剂；所述添加剂包括丙酸乙酯和γ-丁内酯中的至少一种，亚硫酸丙烯酯（PS）和氟代碳酸乙烯酯（FEC）中的至少一种，以及离子液体添加剂，所述离子液体添加剂包括马来酸根烷基咪唑类离子液体和哌啶类离子液体。
本申请实施例中，碳酸酯溶剂包括碳酸二甲酯（DMC）/碳酸二乙酯（DEC）/碳酸甲乙酯（EMC）中的至少一种和碳酸乙烯酯（EC）。
作为更优选的实施例，碳酸酯溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯的混合物；碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯的质量比为2~3:4~7:1。
作为优选的实施例，添加剂包括丙酸乙酯、亚硫酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯以及离子液体添加剂。作为更优选的实施例，在添加剂中，离子液体添加剂的体积百分浓度为1%~10%。作为进一步优选的实施例，在添加剂中，离子液体添加剂的体积百分浓度为4%~8%。
本申请实施例中，马来酸根烷基咪唑类离子液体为1-甲基-3-乙基咪唑马来酸单盐、1,2,3-三甲基咪唑马来酸单盐、2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐或N,N二烷基咪唑马来酸单盐。
本申请实施例中，哌啶类离子液体为N-甲基，丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐、N-甲基，丙基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐或N-甲基，丁基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐。作为更优选的实施例，哌啶类离子液体为N-甲基，丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐。
本申请实施例中，电解质锂盐为六氟磷酸锂（LiPF6）、四氟硼酸锂（LiBF4）、二氟二草酸硼酸锂（LiODFB）、双三氟甲基磺酰亚胺锂（LiTFSI）中的至少一种。作为更优选的实施例，电解质锂盐为二氟二草酸硼酸锂。
下面分多个实施例对本发明实施例进行进一步的说明。
实施例1~10
实施例1~10提供了一种高低温电解液，原料包括碳酸酯溶剂、添加剂以及电解质锂盐。各实施例中碳酸酯溶剂的组成和质量比详见表1，除离子液体添加剂之外其余添加剂的组成以及相对于碳酸酯溶剂的体积分数详见表2，离子液体添加剂的组成以及相对于碳酸酯溶剂的体积分数详见表3，电解质锂盐的组成和相对于碳酸酯溶剂的浓度详见表4。
表1 各实施例中碳酸酯溶剂的组成和质量比
表2 各实施例中添加剂的（除离子液体添加剂之外）组成和体积分数
表3 各实施例中离子液体添加剂组成和体积分数
表4 各实施例中电解质锂盐组成和浓度
实施例11
本实施例提供了一种锂离子电池（60mm×80mm软包电池，电压4.0V），包括正极片、负极片、隔膜和实施例1~10的高低温电解液，正极片材料为LiFePO4，负极片材料为石墨。
以实施例1制得的锂离子电池的电镜照片如图1所示。
常温充放电的考察参数为：将电池置于25℃恒温箱中，以0.5C恒流充电至4.2V后，恒压充电至电流≤10mA，后0.5C放电至2.4V，循环300次；
高温充放电的考察参数为：将电池置于60℃高低温箱中静置4h，再以0.5C（1C=170mA·g-1）充电至4.2V，恒压充电至电流≤10mA，后0.5C放电至2.4V，循环300周；
低温充放电的考察参数为：将电池置于常温条件下以0.5C倍率充电4.2V后，再置于-30℃条件下静置4h，以0.5C放电至2.4V，循环300周。
对所得锂离子电池的放电容量以及常温、高温和低温下循环运行的容量保持率进行检测，结果如表5所示：
表5 检测结果（实施例）
对比例1
本对比例提供了一种电解液，其原料包括碳酸酯溶剂、添加剂以及电解质锂盐；其中：碳酸酯溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯（质量比为2.5:5.5:1）的混合物；添加剂为丙酸乙酯、亚硫酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯以及离子液体添加剂2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐和N-甲基,丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐，丙酸乙酯的体积为碳酸酯溶剂体积的3.5%，亚硫酸乙烯酯的体积为碳酸酯溶剂体积的2.5%，氟代碳酸乙烯酯的体积为碳酸酯溶剂体积的5.5%，2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐的体积为碳酸酯溶剂体积的4%，N-甲基,丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐的体积为碳酸酯溶剂体积的2%；电解质锂盐为二氟二草酸硼酸锂，电解质锂盐相对于碳酸酯溶剂的浓度为0.8mol/L。
其制备方法同实施例1。
对比例2
本对比例提供了一种电解液，其原料包括碳酸酯溶剂、添加剂以及电解质锂盐；其中：碳酸酯溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯（质量比为2.5:5.5:1）的混合物；添加剂为丙酸乙酯、亚硫酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯以及离子液体添加剂2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑邻苯二甲酸单盐和N-甲基,丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐，丙酸乙酯的体积为碳酸酯溶剂体积的3.5%，亚硫酸丙烯酯的体积为碳酸酯溶剂体积的2.5%，氟代碳酸乙烯酯的体积为碳酸酯溶剂体积的5.5%，2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑邻苯二甲酸单盐的体积为碳酸酯溶剂体积的4%，N-甲基,丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐的体积为碳酸酯溶剂体积的2%；电解质锂盐为二氟二草酸硼酸锂，电解质锂盐相对于碳酸酯溶剂的浓度为0.8mol/L。
其制备方法同实施例1。
对比例3
本对比例提供了一种电解液，其原料包括碳酸酯溶剂、添加剂以及电解质锂盐；其中：碳酸酯溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯（质量比为2.5:5.5:1）的混合物；添加剂为丙酸乙酯、亚硫酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯以及离子液体添加剂2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐和1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，丙酸乙酯的体积为碳酸酯溶剂体积的3.5%，亚硫酸丙烯酯的体积为碳酸酯溶剂体积的2.5%，氟代碳酸乙烯酯的体积为碳酸酯溶剂体积的5.5%，2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐的体积为碳酸酯溶剂体积的4%，1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的体积为碳酸酯溶剂体积的2%；电解质锂盐为二氟二草酸硼酸锂，电解质锂盐相对于碳酸酯溶剂的浓度为0.8mol/L。
其制备方法同实施例1。
对比例4
本对比例提供了一种电解液，其原料包括碳酸酯溶剂、添加剂以及电解质锂盐；其中：碳酸酯溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯（质量比为2.5:5.5:1）的混合物；添加剂为丙酸乙酯、亚硫酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯以及离子液体添加剂2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐和三甲基丁基铵双三氟甲磺酰亚胺盐，丙酸乙酯的体积为碳酸酯溶剂体积的3.5%，亚硫酸丙烯酯的体积为碳酸酯溶剂体积的2.5%，氟代碳酸乙烯酯的体积为碳酸酯溶剂体积的5.5%，2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐的体积为碳酸酯溶剂体积的4%，三甲基丁基铵双三氟甲磺酰亚胺盐的体积为碳酸酯溶剂体积的2%；电解质锂盐为二氟二草酸硼酸锂，电解质锂盐相对于碳酸酯溶剂的浓度为0.8mol/L。
其制备方法同实施例1。
对比例5
本对比例提供了一种电解液，其原料包括碳酸酯溶剂、添加剂以及电解质锂盐；其中：碳酸酯溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯（质量比为2.5:5.5:1）的混合物；添加剂为丙酸乙酯、亚硫酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯以及离子液体添加剂2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐和N-甲基,丙基吡咯烷双氟磺酰亚胺盐，丙酸乙酯的体积为碳酸酯溶剂体积的3.5%，亚硫酸丙烯酯的体积为碳酸酯溶剂体积的2.5%，氟代碳酸乙烯酯的体积为碳酸酯溶剂体积的5.5%，2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐的体积为碳酸酯溶剂体积的4%，N-甲基,丙基吡咯烷双氟磺酰亚胺盐的体积为碳酸酯溶剂体积的2%；电解质锂盐为二氟二草酸硼酸锂，电解质锂盐相对于碳酸酯溶剂的浓度为0.8mol/L。
其制备方法同实施例1。
对比例6
本对比例提供了一种电解液，其原料包括碳酸酯溶剂、添加剂以及电解质锂盐；其中：碳酸酯溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯（质量比为2.5:5.5:1）的混合物；添加剂为丙酸乙酯以及离子液体添加剂2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐和N-甲基,丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐，丙酸乙酯的体积为碳酸酯溶剂体积的11.5%，2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐的体积为碳酸酯溶剂体积的4%，N-甲基,丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐的体积为碳酸酯溶剂体积的2%；电解质锂盐为二氟二草酸硼酸锂，电解质锂盐相对于碳酸酯溶剂的浓度为0.8mol/L。
其制备方法同实施例1。
对比例7
本对比例提供了一种电解液，其原料包括碳酸酯溶剂、添加剂以及电解质锂盐；其中：碳酸酯溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯（质量比为2.5:5.5:1）的混合物；添加剂为γ-丁内酯以及离子液体添加剂2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐和N-甲基,丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐，γ-丁内酯的体积为碳酸酯溶剂体积的11.5%，2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐的体积为碳酸酯溶剂体积的4%，N-甲基,丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐的体积为碳酸酯溶剂体积的2%；电解质锂盐为二氟二草酸硼酸锂，电解质锂盐相对于碳酸酯溶剂的浓度为0.8mol/L。
其制备方法同实施例1。
对比例8
本对比例提供了一种电解液，其原料包括碳酸酯溶剂、添加剂以及电解质锂盐；其中：碳酸酯溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯（质量比为2.5:5.5:1）的混合物；添加剂为亚硫酸丙烯酯以及离子液体添加剂2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐和N-甲基,丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐，亚硫酸丙烯酯的体积为碳酸酯溶剂体积的11.5%，2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐的体积为碳酸酯溶剂体积的4%，N-甲基,丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐的体积为碳酸酯溶剂体积的2%；电解质锂盐为二氟二草酸硼酸锂，电解质锂盐相对于碳酸酯溶剂的浓度为0.8mol/L。
其制备方法同实施例1。
对比例9
本对比例提供了一种电解液，其原料包括碳酸酯溶剂、添加剂以及电解质锂盐；其中：碳酸酯溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯（质量比为2.5:5.5:1）的混合物；添加剂为氟代碳酸乙烯酯以及离子液体添加剂2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐和N-甲基,丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐，氟代碳酸乙烯酯的体积为碳酸酯溶剂体积的11.5%，2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐的体积为碳酸酯溶剂体积的4%，N-甲基,丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐的体积为碳酸酯溶剂体积的2%；电解质锂盐为二氟二草酸硼酸锂，电解质锂盐相对于碳酸酯溶剂的浓度为0.8mol/L。
其制备方法同实施例1。
按实施例11的方法将对比例1~9所得电解液分别制成锂离子电池，并按实施例11的方法对其进行放电容量以及常温、高温和低温下循环运行的容量保持率的检测，结果如表6所示：
表6 检测结果（对比例）
由此可见，由对比例制得的电解液制成的锂离子电池，其容量、循环寿命以及高温和低温下运行的电化学性能均不及由实施例制得的高低温电解液制成的锂离子电池。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高低温电解液，其特征在于，其原料包括碳酸酯溶剂、添加剂以及电解质锂盐；其中，所述碳酸酯溶剂为环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合溶剂；所述添加剂包括丙酸乙酯和γ-丁内酯中的至少一种，亚硫酸丙烯酯和氟代碳酸乙烯酯中的至少一种，以及离子液体添加剂，所述离子液体添加剂包括马来酸根烷基咪唑类离子液体和哌啶类离子液体。
2.根据权利要求1所述的高低温电解液，其特征在于，所述碳酸酯溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的至少一种以及碳酸乙烯酯。
3. 根据权利要求2所述的高低温电解液，其特征在于，所述碳酸酯溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯的混合物；所述碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯的质量比为2~3:4~7:1。
4. 根据权利要求1所述的高低温电解液，其特征在于，所述丙酸乙酯的体积为所述碳酸酯溶剂体积的3%~6%；和/或
所述γ-丁内酯的体积为所述碳酸酯溶剂体积的2%~5%；和/或
所述亚硫酸丙烯酯的体积为所述碳酸酯溶剂体积的2%~7%；和/或
所述氟代碳酸乙烯酯的体积为所述碳酸酯溶剂体积的4%~12%。
5.根据权利要求1所述的高低温电解液，其特征在于，所述添加剂包括丙酸乙酯、亚硫酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯以及离子液体添加剂，所述丙酸乙酯的体积为所述碳酸酯溶剂体积的3%~4%，所述亚硫酸丙烯酯的体积为所述碳酸酯溶剂体积的2%~3%，所述氟代碳酸乙烯酯的体积为所述碳酸酯溶剂体积的4%~7%。
6. 根据权利要求5所述的高低温电解液，其特征在于，在所述添加剂中，离子液体添加剂的体积百分浓度为1%~10%。
7. 根据权利要求1~6任一项所述的高低温电解液，其特征在于，所述马来酸根烷基咪唑类离子液体为1-甲基-3-乙基咪唑马来酸单盐、1,2,3-三甲基咪唑马来酸单盐或2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐；和/或
所述哌啶类离子液体为N-甲基,丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐、N-甲基,丙基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐或N-甲基,丁基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐；和/或
所述电解质锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟二草酸硼酸锂和双三氟甲基磺酰亚胺锂中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的高低温电解液，其特征在于，所述马来酸根烷基咪唑类离子液体为2-乙基-1,3,4-三甲基咪唑马来酸单盐；和/或
所述哌啶类离子液体为N-甲基,丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐；和/或
所述电解质锂盐为二氟二草酸硼酸锂。
9.权利要求1~8任一项所述的高低温电解液的制备方法，其特征在于，具体包括以下操作：向所述碳酸酯溶剂中加入所述电解质锂盐，混合均匀后加入所述离子液体添加剂，混合均匀后再加入所述添加剂中的其他成分，混合均匀，除水、除氧，即得。
10.权利要求1~8任一项所述的高低温电解液在制备锂离子电池中的应用，其特征在于，所述锂离子电池包括正极片、负极片、隔膜和所述高低温电解液。
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