CN117219861A - 一种电解液及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电解液及其应用，该电解液包括式1的硅烷、异氰酸酯类化合物以及氟代碳酸乙烯酯；式1中，R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的C1‑C30的烷基、取代或未取代的C2‑C30的烯基、取代或未取代的C2‑C30的炔基、取代或未取代的C1‑C30的烷氧基、取代或未取代的C1‑C60的芳基、异氰酸酯基中的至少一种；且R₁、R₂、R₃、R₄中的至少一者包括不饱和基团。该电解液在长期储存过程中不容易生成酸性物质，将该电解液用于电池中，有助于在负极表面形成高质量的SEI膜，并有效抑制硅基电池的高温产气问题，从而降低电池阻抗，提高电池的高温循环和高温存储性能。

Description

一种电解液及其应用

技术领域

本发明涉及一种电解液及其应用，属于能源技术领域。

背景技术

随着科技进步和能源需求的多样化，传统能源加速消耗，各国对于新能源技术不断加快战略部署。其中动力电池伴随着新能源汽车的发展如日初升，储能电池也随着清洁能源的发展方兴未艾。自2017年起，新能源汽车行业的角逐日益白热化，各家动力电池企业不断研发更新产品，以求找到更能适应市场的化学电源体系，以满足用户对于高比能量和续航的要求，以期能够全方面替代传统能源的乘用车和公交车。

锂离子电池是新能源技术中的重要产品之一。传统的锂离子电池使用石墨制备负极片，然后石墨的比容量为372mAh g^-1，已经难以满足锂离子电池更高比能量的要求。因此国内外研究人员逐渐将目光投向了具有高比容量的硅负极材料，然而硅负极材料虽然能够在一定程度提高电池的能量密度，但是硅负极材料在电池的循环过程中，容易产生巨大的体积膨胀，从而会导致负极片和电解液的界面膜被不断的破坏，使电解液持续分解，最终恶化电池的性能。

为了解决包含硅负极材料的电池在循环过程中，因负极片和电解液的界面膜损坏而引起电池性能恶化的问题，研究人员提出可以通过开发新型电解液添加剂以在负极片表面构建稳定的界面膜，以减少由于硅负极材料的膨胀带来的负面效应。例如，使用氟代碳酸乙烯酯(FEC)作为电解液添加剂添加至电解液中，以在负极片的表面形成稳定的界面膜，从而有效减少硅负极材料造成的容量损失，并且降低负极片和电解液之间的界面阻抗，然而，FEC在高温下会产气，从而引发电池失效甚至爆炸。

现有技术通过将三(三甲基硅烷)磷酸酯与FEC进行复配制备电解液，以克服FEC在高温下产气的缺陷，然而包括三(三甲基硅烷)磷酸酯的电解液在电池的长期储存过程中容易生成磷酸等杂质，导致电解液的酸度上升，而且进磷酸等杂质还会与电解液中的其他组分发生反应或者与电极发生反应，恶化电池的电化学性能。

发明内容

本发明提供一种电解液，该电解液在长期储存过程中不容易生成酸性物质，将该电解液用于电池中，有助于在负极表面形成高质量的SEI膜，并有效抑制硅基电池的高温产气问题，从而降低电池阻抗，提高电池的高温循环和高温存储性能。

本发明还提供一种电池，含有上述电解液，因此该电池具有较为优异的电化学性能。

本发明提供一种电解液，其中，包括式1所示的硅烷、异氰酸酯类化合物以及氟代碳酸乙烯酯；

式1

式1中，R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的C1-C30的烷基、取代或未取代的C2-C30的烯基、取代或未取代的C2-C30的炔基、取代或未取代的C1-C30的烷氧基、取代或未取代的C1-C60的芳基、异氰酸酯基中的至少一种；

且R₁、R₂、R₃、R₄中的至少一者包括不饱和基团。

如上所述的电解液，其中，R₁、R₂、R₃、R₄的取代基各自独立地选自取代或未取代的C1-C30的烷氧基、取代或未取代的C2-C30的烯基、取代或未取代的C2-C30的炔基、异氰酸酯基。

如上所述的电解液，其中，所述硅烷包括Si-O键。

如上所述的电解液，其中，所述硅烷具有对称结构。

如上所述的电解液，其中，所述硅烷选自下述结构所示的化合物；

如上所述的电解液，其中，基于所述电解液的总质量，所述硅烷的质量百分含量为0.5％-1％。

如上所述的电解液，其中，基于所述电解液的总质量，所述氟代碳酸乙烯酯的质量百分含量为5％-10％。

如上所述的电解液，其中，基于所述电解液的总质量，所述异氰酸酯类化合物的质量百分含量为0.1％-0.5％。

如上所述的电解液，其中，所述电解液还包括锂盐，基于所述电解液的总质量，所述锂盐的质量百分含量为12.5％-18％。

本发明提供一种电池，其中，包括如上所述的电解液。

本发明的电解液组成简单，在长期储存过程中不容易生成酸性物质，将该电解液用于电池中，例如二次电池，有助于在二次电池的负极表面形成更加致密稳定的SEI膜，对电极进行保护，进而有利于二次电池性能的改善；

本发明的电池，由于包括了前述的电解液，因此负极表面具有致密稳定的SEI膜，以进一步避免电极与电解液的接触损害，因此本发明的电化学装置具有更加优异的电化学性能，例如高温循环和高温存储性能。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的第一方面提供一种电解液，包括式1所示的硅烷、异氰酸酯类化合物以及氟代碳酸乙烯酯；

式1

式1中，R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的C1-C30的烷基、取代或未取代的C2-C30的烯基、取代或未取代的C2-C30的炔基、取代或未取代的C1-C30的烷氧基、取代或未取代的C1-C60的芳基、异氰酸酯基中的至少一种；

且R₁、R₂、R₃、R₄中的至少一者包括不饱和基团。

具体在式1中，R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢、卤素(F、Cl、Br、I)、取代或未取代的C1-C30的烷基(例如，可以为环烷基、支链烷基、直链烷基、取代环烷基、取代支链烷基、取代直链烷基)、取代或未取代的C2-C30的烯基(例如，可以为直链烯基、支链烯基、环状烯基(环戊二烯基)、取代直链烯基、取代支链烯基)、取代或未取代的C2-C30的炔基(例如，可以为直链炔基、支链炔基、取代支链炔基、取代直链炔基、环状炔基)、取代或未取代的C1-C30的烷氧基(例如，可以为直链烷氧基、支链烷氧基、取代支链烷氧基、取代直链烷氧基)、取代或未取代的C1-C60的芳基(例如，可以为苯基、联苯基、取代苯基、取代联苯基)、异氰酸酯基中的至少一种。

本发明对R₁、R₂、R₃、R₄中的取代基不做特别限定，可以为本领域常用的取代基，例如，可以为卤素、酯基、硝基、氨基、氰基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基、氰基、异氰基、异氰酸酯基以及取代或未取代的芳基中的至少一种。

并且R₁、R₂、R₃、R₄中的至少一者包括不饱和基团，例如，R₁、R₂、R₃、R₄中的至少一者可以选自取代或未取代的不饱和基团(取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、异氰基、异氰酸酯基、氰基)，或者R₁、R₂、R₃、R₄中的至少一者的取代基选自不饱和基团(取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、异氰基、异氰酸酯基、氰基)。

本发明的电解液包括式1所示的硅烷、氟代碳酸乙烯酯(FEC)以及异氰酸酯类化合物，式1所示的硅烷、氟代碳酸乙烯酯以及异氰酸酯类化合物可以协同作用，提高电池的综合性能。具体地，一方面，式1所示的硅烷在电解液的长期储存过程中不容易产生酸性物质，有利于延长电池的使用寿命，提高电池的电化学性能；并且式1所示的硅烷还可以消除电解液中的HF酸，避免HF酸腐蚀电极材料，提高电池的电化学性能；另一方面，式1所示的硅烷包括不饱和基团，在电池的充放电过程中，不饱和基团极易聚合或交联成膜，可以协助FEC构建稳定的界面膜，提高电池的电化学性能(例如，常温循环性能以及高温循环性能)；同时，异氰酸酯类化合物可以消除硅烷在体系中产生的副反应，避免三甲基硅基氟化物(TMSF)的产生，提升硅烷抑制高温产气的能力，而且在电池的充放电过程中，异氰酸酯类化合物会生成聚氨酯，聚氨酯不仅具有优异的弹性，而且在保温性能方面也表现突出，可以有效抑制负极片中硅材料的膨胀以及外部高温对生成的界面膜的侵扰，提高电池的高温存储性能以及高温循环性能。

值得一提的是，当硅烷中含有Si-O键时，Si-O键具有更高的键能，不仅有助于进一步提高电解液的耐高温性能，而且可以在电池的充放电过程中形成更耐高温的SEI膜，进一步提高电池的高温性能；

当硅烷具有对称结构时(轴对称结构或中心对称结构)，不仅可以降低硅烷的制备成本，促进硅烷的大规模应用，而且对称结构的硅烷分子活性较低，方便储存，并且在储存过程中不容易发生副反应，有助于提高电池的电化学性能。

在本发明的一些实施方式中，当R₁、R₂、R₃、R₄的取代基各自独立地选自取代或未取代的C1-C30的烷氧基、取代或未取代的C2-C30的烯基、取代或未取代的C2-C30的炔基、异氰酸酯基时，能够进一步提高电池的电化学性能。

示例性地，硅烷可以选自下述结构所示的化合物；

可以理解，本发明中，上述硅烷可以通过商业购买获得，也可以采用本领域常用的方法通过实验室自制获得。并且上述结构式所示的化合物仅仅为示例性给出，其可以为顺式结构，也可以为反式结构。

本发明对异氰酸酯类化合物不做特别限定，可以为本领域常用的异氰酸酯类化合物。例如，异氰酸酯类化合物可以选自六甲基二异氰酸酯(B1)、对苯二异氰酸酯(B2)、三异氰酸-甲基-硅烷、1，4-二异氰酸酯基-2-甲苯(B3)、γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷(B4)、γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基甲基二甲氧基硅烷、异氰酸酯丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基二甲基甲氧基硅烷、α-异氰酸酯甲基三甲氧基硅烷、α-异氰酸酯甲基三乙氧基硅烷以及α-异氰酸酯甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。

进一步地，当异氰酸酯类化合物选自六甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯以及1，4-二异氰酸酯基-2-甲苯中的至少一种时，异氰酸酯类化合物与FEC以及硅烷相互配合，能够更进一步提高电池的电化学性能。尤其是，当硅烷中含有异氰酸酯基时，异氰酸酯类化合物可以选自六甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯以及1，4-二异氰酸酯基-2-甲苯中的至少一种。

发明人在研究中发现，一方面，当硅烷中含有碳碳不饱和键(双键或三键)时，碳碳不饱和键的存在可以使硅烷发生自聚合，并且硅烷中的Si-O成分可以使硅烷聚合生成的界面膜更耐高温，弥补了FEC在高温下的副反应严重的缺陷；另一方面，活泼的硅烷可以消除电解液中的HF，减少HF的影响。异氰酸酯类化合物的加入可以消除电解液中的水和HF，减少水和HF对硅烷的干扰；并且异氰酸酯类化合物在聚合之后也是一种耐高温的弹性聚合物，可以与含碳碳不饱和键的硅烷结合共同保护FEC构建的界面膜，最终提高了高温性能。

当硅烷中含有异氰酸酯基时，既可以消除电解液中的HF和水，也可以构建耐高温的界面膜从而达到抑制产气的目的。当含有异氰酸酯基的硅烷与异氰酸酯类化合物共同作用的时候，可以直接将Si-O键与异氰酸酯基组合起来，形成以Si-O成分为骨架的弹性聚合体，大大提高了界面膜的机械强度，有效的协助FEC构建完整的界面膜，减少了硅负极膨胀带来的负面效果。另外，含有异氰酸酯基的硅烷可以有效减少异氰酸酯类化合物的添加量。

由于在电池的充放电过程中，硅烷、FEC以及异氰酸酯类化合物协同作用能够提高电池的电化学性能，可以理解，电解液中硅烷的含量、FEC的含量以及异氰酸酯类化合物的含量对电池的性能会产生至关重要的影响。因此，本发明可以通过对电解液中硅烷、FEC以及异氰酸酯类化合物的含量进行进一步选择，以期提高电池的综合性能。示例性地，在本发明的一些实施方式中，基于电解液的总质量，硅烷的质量百分含量为0.5％-1％；和/或，

基于电解液的总质量，氟代碳酸乙烯酯的质量百分含量为5％-10％；和/或，

基于电解液的总质量，异氰酸酯类化合物的质量百分含量为0.1％-0.5％。

在本发明的一些实施方式中，电解液还包括锂盐，基于电解液的总质量，锂盐的质量百分含量为12.5％-18％。

本发明中，当锂盐的含量为上述的范围时，锂盐中的锂离子可以优先参与界面膜的构建，同时锂盐中的阴离子也可以参与界面膜的构建，过量的锂盐在构建界面膜的过程成中会使界面膜富含含锂化合物，降低界面膜的界面阻抗，提高电池的低温性能；并且过量的锂盐还具有自牺牲作用，减少了电池正极活性材料中活性锂的损失，进而提高电池的首效。

进一步地，基于电解液的总质量，锂盐的总质量百分含量可以为14％-18％。

本发明对锂盐不做特别限定，可以为本领域常用的锂盐。示例性地，锂盐可以选自六氟磷酸锂，二氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂以及四氟草酸磷酸锂中的至少一种。在一些实施方式中，当锂盐为包括六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂和二氟磷酸锂的混合锂盐时，可以进一步提高电池的循环寿命和高温性能。原因在于：混合锂盐中，二氟磷酸锂可有效降低电解液的阻抗，提高电池的循环寿命；双氟磺酰亚胺锂盐具有更好的热稳定性，可以提高的电池的高温循环性能；六氟磷酸锂可钝化铝箔，消除双氟磺酰亚胺锂盐的负面影响，三者协同作用可以进一步提高电池的循环寿命和高温性能。

进一步地，基于电解液的总质量，六氟磷酸锂的质量百分含量为6％-15％，双氟磺酰亚胺锂的质量百分含量为1％-6％，二氟磷酸锂的质量百分含量为0.5％-1％。

可以理解，本发明的电解液还包括溶剂，溶剂可以为有机类溶剂，示例性地，溶剂可以选自链状碳酸酯、环状碳酸酯、氟代环状碳酸酯、氟代链状碳酸酯、链状羧酸酯、环状羧酸酯以及氟代链状醚中的至少两种。

进一步地，溶剂可以选自碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、甲基三氟乙基碳酸酯、二氟代碳酸乙烯酯、乙酸乙酯、丙酸丙酯、γ-丁内酯、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、甲基九氟丁醚中的至少两种。

在一些实施方式中，当溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯和碳酸二甲酯时，能够进一步提高电解液的综合性能。并且，基于电解液的总质量，碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯的添加量总和可以为17.46％-23.22％，碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯和碳酸二甲酯的添加量总和可以为40.74％-54.18％。

本发明的电解液还可以包括本领域常用的其他添加剂。例如，可以选自亚硫酸乙烯酯、1,4-丁磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、1,3-丙烷磺酸内酯、硫酸乙烯酯、马来酸酐、三(三甲硅烷)硼酸酯、二氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯中的至少一种。在一些实施方式中，基于电解液的总质量，其他添加剂的质量百分含量可以为0.03％-4％。尤其是，当基于电解液的总质量，其他添加剂的质量百分含量为0.5％～3.8％时，能够进一步提高电解液的综合性能。

本发明的第二方面提供一种电池，其中，包括上述的电解液。

可以理解，本发明的电池还包括正极片、负极片、隔膜以及外包装。

本发明对正极片不做特别限定，可以为本领域常见的正极片。在一些实施方式中，正极片中的正极活性材料可以为钴酸锂，磷酸铁锂以及三元材料中的至少一种。进一步地，正极活性材料可以为三元材料。

本发明对负极片不做特别限定，可以为本领域常见的负极片。在一些实施方式中，负极片中的负极活性材料可以选自人造石墨、天然石墨、钛酸锂、硅、硅碳、硅氧和硅金属化合物中的至少一种。进一步地，负极活性材料可以为硅碳和/或硅氧。

尤其是，高镍三元正极材料与硅碳负极材料共同用于制备电池时，可以充分发挥4680电池的优势。

在具体应用过程中，电解液会在负极的表面生成稳定的SEI膜，并且电解液在高温下也不容易产气，因此包含本发明电解液的电池可以兼具优异的常温循环性能、高温循环性能以及高温存储性能。

以下，通过具体实施例对本发明的电解液以及其应用进行详细的介绍。

实施例1

本实施例的电池通过包括以下步骤的方法制备得到：

(1)正极片制备

将正极活性材料NCM811、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)、导电剂乙炔黑按照质量比96.5:2:1.5进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)，在真空搅拌机作用下搅拌，直至各原料混合成均一流动性的正极浆料；

将正极浆料分别均匀涂覆在厚度为7μm铝箔的两个表面上，在5段不同温度梯度的烘箱烘烤后，再在120℃的烘箱干燥8h，然后经过辊压，控制正极活性层的压实密度为3.5g/cm³，分切得到正极片。

(2)负极片制备

将负极活性材料碳氧化亚硅@石墨(氧化亚硅的质量百分含量为10％)、增稠剂羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、粘结剂丁苯橡胶、导电剂乙炔黑、导电剂单壁碳纳米管(SWCNT)按照质量比95.9:1:2:1:0.1进行混合，加入去离子水，在真空搅拌机作用下获得负极浆料；

将负极浆料分别均匀涂覆在厚度为6μm的铜箔的两个表面，经烘干(温度：85℃，时间：5h)、辊压，控制负极活性层的压实密度为1.65g/cm³，模切得到负极片。

(3)电解液制备

在充满氩气的手套箱(水分<10ppm，氧分<1ppm)中，将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸丙烯酯(PC)按质量比＝1.5:1.5:5:2混合均匀得到混合溶液，在混合溶液中快速加入充分干燥的锂盐、FEC、有机硅烷化合物和异氰酸酯类化合物，得到电解液，电解液的具体组成见表1。

(4)锂离子电池的制备

将步骤(1)的正极片、隔膜、步骤(2)的负极片依次层叠设置后，进行卷绕得到未注液的裸电芯；

将裸电芯置于外包装箔中，将步骤(3)的电解液注入到干燥后的裸电芯中，经过真空封装、静置、化成、整形、分选等工序，获得所需的锂离子电池；

其中，隔膜为8μm厚的涂层聚乙烯隔膜。

实施例2-43、对比例1-7

实施例2-43、对比例1-7的电解液的组成与实施例1基本相同，不同之处见表1。

将实施例1中的电解液分别替换为实施例2-43、对比例1-7中的电解液，分别得到实施例2-43、对比例1-7的锂离子电池。

表1

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表1中，C的分子式如下；

性能测试

对实施例以及对比例中的电池分别进行以下性能测试，测试结果见表2；

1)首效测试

将电池在45℃下以0.1C恒流充电至4.2V，记录第一步充电容量为Q1。接下来经过45℃老化和二次封口后，将电池在室温25℃下,0.1C恒流充电至4.2V，恒压4.2V充电至截至电流0.05C，记录第二步充电容量为Q2。然后以0.2C对电池进行放电至2.75V，记录第一步放电容量为Q3。电池首效＝Q3/(Q1+Q2)*100％。

2)常温循环性能测试

将电池在室温25℃下以1C恒流充电至4.2V，恒压4.4V充电至截至电流0.05C，然后以1C对电池进行放电至2.75V，重复充放电600周，测试记录第600次循环的放电容量并除以第1次循环的放电容量即为容量保持率。

3)高温循环性能测试

将电池在高温45℃下以1C恒流充电至4.2V，恒压4.2V充电至截至电流0.05C，然后以1C对电池进行放电至2.75V，重复充放电200周，测试记录第200次循环放电容量并除以第1次循环的放电容量即为容量保持率，

4)高温存储性能测试

将电池在常温25℃以1C恒流充电至4.2V，恒压4.2V充电至截止电流0.05C，然后以0.5C恒流对电池进行放电，放电容量记为C₂。在常温25℃下，以1C恒流充电至4.2V，恒压4.42充电至截止电流0.05C，然后将电池转移至高温60℃搁置7天，然后以0.5C恒流放电，放电容量记为C₃，60℃容量保持率＝C₃/C₂*100％。

5)初始DCIR测试

将分容后的电池在室温下以1C充电至4.2V，搁置5min后，然后以1C放电30min，搁置1h后，接着以2C放电10s，计算电池50％SOC下的DCIR。

表2

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由表2可知，当电解液中包括特定的硅烷、FEC以及异氰酸酯类化合物时，能够使电池兼具优异的首效、常温循环性能、高温循环性能以及高温存储性能，并且降低电池的阻抗；

进一步地，从实施例9和实施例10、实施例1和实施例17可以看出，通过对电解液中锂盐的含量进行进一步的选择，可以提高电池的首效、常温循环性能、高温循环性能以及高温存储性能，降低电池的阻抗；

从实施例9与实施例1可以看出，通过对锂盐的种类进行特定的选择，可以提高电池的首效、常温循环性能、高温循环性能以及高温存储性能，降低电池的阻抗；

从实施例1和实施例3可以看出，当硅烷中含有Si-O键时，所获得的电解液在应用于电池时，可以显著提高电池的常温循环性能、高温循环性能以及高温存储性能；

从实施例2与实施例3可以看出，当硅烷为对称结构时，所获得的电解液在应用于电池时，可以显著提高电池的首效、常温循环性能、高温循环性能以及高温存储性能，降低电池的阻抗；

从实施例1与实施例6可以看出，通过对电解液中FEC的含量进行进一步选择，可以在几乎不影响电池的首效、常温循性能以及阻抗的情况下，显著提高电池的高温循环性能以及高温存储性能；

从实施例1与实施例7可以看出，通过对电解液中硅烷的含量进行特定的选择，可以显著提高电池综合性能；

从实施例1与实施例8可以看出，通过对电解液中异氰酸酯类化合物的含量进行特定的选择，可以显著提高电池综合性能；

从实施例13与实施例11、实施例12，实施例14-17与实施例1-5可以看出，通过对异氰酸酯类化合物进行特定的选择，可以明显提高电池的综合性能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电解液，其特征在于，包括式1所示的硅烷、异氰酸酯类化合物以及氟代碳酸乙烯酯；

式1中，R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的C1-C30的烷基、取代或未取代的C2-C30的烯基、取代或未取代的C2-C30的炔基、取代或未取代的C1-C30的烷氧基、取代或未取代的C1-C60的芳基、异氰酸酯基中的至少一种；

且R₁、R₂、R₃、R₄中的至少一者包括不饱和基团。

2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，R₁、R₂、R₃、R₄的取代基各自独立地选自取代或未取代的C1-C30的烷氧基、取代或未取代的C2-C30的烯基、取代或未取代的C2-C30的炔基、异氰酸酯基。

3.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述硅烷包括Si-O键。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电解液，其特征在于，所述硅烷具有对称结构。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电解液，其特征在于，所述硅烷选自下述结构所示的化合物；

6.根据权利要求1-5任一项所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的总质量，所述硅烷的质量百分含量为0.5％-1％。

7.根据权利要求1-4任一项所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的总质量，所述氟代碳酸乙烯酯的质量百分含量为5％-10％。

8.根据权利要求1-5任一项所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的总质量，所述异氰酸酯类化合物的质量百分含量为0.1％-0.5％。

9.根据权利要求1-6任一项所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括锂盐，基于所述电解液的总质量，所述锂盐的质量百分含量为12.5％-18％。

10.一种电池，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电解液。