CN117525599A - 一种电解液、锂离子电池和用电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电解液、锂离子电池和用电装置，所述电解液包括溶剂、锂盐和添加剂；其中，溶剂包括氟代醚、碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物，氟代醚、碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物的质量比为(10～20)：(40～65)：(20～45)；添加剂包括第一添加剂，第一添加剂为如式Ⅰ所示的四腈类化合物。相比于现有技术，本发明的电解液，溶剂中添加有氟代醚，可以使得金属锂负极一侧形成韧性更好的SEI膜，从而改善金属锂负极界面的稳定性；同时还添加有四腈类化合物作为添加剂，其能有效提升正极的稳定性，与氟代醚协同作用，可有效平衡锂离子的传输速率，有效改善金属锂负极体系中容易出现锂枝晶问题，由此提升电池的循环寿命及安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，具体涉及一种电解液、锂离子电池和用电装置。
背景技术
锂离子电池因其具有较高的能量密度、优异的快充性能及较好的安全性，在很多领域具有广泛的应用，如电动汽车、电动工具、数码产品、储能电站等。在锂离子电池中，目前最常用的负极材料为石墨，其具有电子电导率及锂离子扩散系数均较高，嵌锂电位低，原材料来源广泛且价格便宜的特点。但石墨的最高能量密度仅有372mAh/g，这极大地限制了锂离子电池的发展，因此急需开发下一代锂电池负极材料。
金属锂的理论比容量为3860mAh/g，且具有优异的电子导电性，是一种可替代石墨的锂离子电池负极材料，但是由于局部极化的存在，金属锂在沉积的过程中会伴随枝晶生长等问题，导致死锂及低库伦效率，严重时还会刺穿隔膜，引发安全问题；同时金属锂负极在充放电过程中还会出现巨大的体积变化，对SEI膜造成严重的破坏，导致电解液的消耗，极大地制约了金属锂负极的应用。
有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。
发明内容
本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种电解液，改善目前金属锂负极系锂离子电池中容易出现锂枝晶，及因金属锂体积变化导致SEI膜被破坏的问题，从而提升金属锂负极系锂离子电池的循环寿命及安全性能。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种电解液，包括锂盐、溶剂和添加剂；其中，
所述溶剂包括氟代醚、碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物，所述氟代醚、碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物的质量比为(10～20)：(40～65)：(20～45)；
所述添加剂包括第一添加剂，所述第一添加剂为如式Ⅰ所示的四腈类化合物，
其中，R1、R2、R3、R4各自独立选自取代或未取代的C1～C10烷基或烷氧基、C2～C10烯基或烯氧基炔基或炔氧基或为N、S和O中的一种或多种杂原子基团，经取代时，取代基选自F原子；
以所述氟代醚在电解液中的质量占比为a％，以所述碳酸酯类化合物在电解液中的质量占比为b％，以所述羧酸酯类化合物在电解液中的质量占比为c％，以所述第一添加剂在电解液中的质量占比为d％，则满足关系式：(a+b+c)*3％≥d≥(a+b+c)*0.5％。
优选的，所述氟代醚在电解液中的质量占比小于羧酸酯类化合物在电解液中的质量占比；且所述羧酸酯类化合物在电解液中的质量占比小于碳酸酯类化合物在溶剂中的质量占比。
优选的，氟代醚、碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物在电解液中的质量占比之和大于或等于50％。
优选的，所述碳酸酯类化合物为氟代或非氟代碳酸酯类化合物；所述羧酸酯类化合物为氟代或非羧酸酯类化合物化合物。
优选的，所述氟代醚的结构式为羧酸酯类化合物的结构式为碳酸酯类化合物的结构式为/>其中，R5和R6各自独立地选自氟取代C1～C10烷基或烷氧基、氟取代C2～C10烯基或烯氧基、C2～C10氟取代炔基或炔氧基；R7～R12各自独立地选自氟取代或非氟取代C1～C10烷基或烷氧基、氟取代或非氟取代C2～C10烯基或烯氧基、氟取代或非氟取代C2～C10炔基或炔氧基。
优选的，所述第一添加剂为以下结构式中的任意一种：
优选的，所述添加剂还包括第二添加剂，第二添加剂为1,3-丙烷磺酸内酯、硫酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、三(三甲基硅烷)硼酸酯、三(三甲基硅烷)磷酸酯中的至少一种，所述第二添加剂在电解液中的质量占比为0.1％～10％。
优选的，所述锂盐为六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、二氟双草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、高氯酸锂和双氟磺酰亚胺锂中的至少一种，所述锂盐在电解液中的质量占比为0.1％～25％。
本发明的目的之二在于，提供一种二次电池，包括正极极片、负极极片、间隔于所述正极极片和所述负极极片之间的隔膜和电解液，所述电解液为上述所述的电解液，所述负极极片为金属锂负极片。
本发明的目的之三在于，提供一种用电装置，包括上述所述的二次电池。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明提供的电解液，溶剂中添加有氟代醚，可以使得金属锂负极一侧形成韧性更好的SEI膜，从而改善金属锂负极界面的稳定性；同时还添加有四腈类化合物作为添加剂，其相比于常规二腈类添加剂和三腈类添加剂，此种结构的四腈类化合物与过渡金属离子的络合能力更强，能有效提升正极的稳定性，加之负极界面稳定性也增强，双方协同作用，可有效平衡锂离子的传输速率，进而有效改善金属锂负极材料中容易出现锂枝晶问题，由此提升金属锂负极系锂离子电池的循环寿命及安全性能。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式，对本发明及其有益效果作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明第一方面旨在提供一种电解液，包括锂盐、溶剂和添加剂；其中，
所述溶剂包括氟代醚、碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物，所述氟代醚、碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物的质量比为(10～20)：(40～65)：(20～45)；
所述添加剂包括第一添加剂，所述第一添加剂为如式Ⅰ所示的四腈类化合物，
其中，R1、R2、R3、R4各自独立选自取代或未取代的C1～C10烷基或烷氧基、C2～C10烯基或烯氧基、C2～C10炔基或炔氧基或为N、S和O中的一种或多种杂原子基团，经取代时，取代基选自F原子；
以所述氟代醚在电解液中的质量占比为a％，以所述碳酸酯类化合物在电解液中的质量占比为b％，以所述羧酸酯类化合物在电解液中的质量占比为c％，以所述第一添加剂在电解液中的质量占比为d％，则满足关系式：(a+b+c)*3％≥d≥(a+b+c)*0.5％。
其中，电解液溶剂中包括氟代醚，氟代醚相比于常规的非氟代醚类溶剂(如二甲醚DME)，其可进入溶剂化结构内部，改变溶剂化结构稳定性，使得电解液中Li+更易于与阴离子基团结合，电解液中的锂盐类添加剂可析出在正负极表面，分解产生Li3PO4、Li2CO3和LiF等界面膜组成成分，使得SEI膜的韧性更好，改善金属锂负极的界面稳定性，大大减少副反应的发生。而含有的碳酸酯类化合物具有较高的介电常数、解离常数与较低的粘度，各项性能均衡；羧酸酯类化合物兼具高电导率及耐氧化特性，可提高电解液耐氧化性能的同时使电解液保持较低的粘度。
同时还控制氟代醚与碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物的质量比在(10～20)：(40～65)：(20～45)范围内，氟代醚的含量不会过多而影响电解液其他性能，也不会过少而无法起到有效改善SEI膜稳定性的作用，由此保证金属锂负极的长循环使用。具体的，氟代醚、碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物的质量比可为10:40:50、10:45:45、10:50:40、10:55:35、10:60:30、10:65:25、15:40:45、15:50:35、15:60:25、20:40:40、20:45:35、20:50:30、20:60:20，但不限于此。
另外，以所述第一添加剂在电解液中的质量占比为d％，则满足关系式：(a+b+c)*3％≥d≥(a+b+c)*0.5％。第一添加剂的含量随氟代醚、碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物含量而变化，满足上述关系式可保证有足够的四腈类化合物与过渡金属离子络合，可有效保证正极的稳定，也不会因含量过多而导致阻抗过大影响锂离子的传输速率，与含量内的氟代醚溶剂配合能有效改善金属锂负极体系中容易出现锂枝晶的问题。
优选的，氟代醚、碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物在电解液中的质量占比之和大于或等于50％，如此，可保证具有一定的量四腈类化合物能与过渡金属离子络合，保证正极的稳定，与含量内的氟代醚溶剂配合改善金属锂负极体系中容易出现锂枝晶问题，有效平衡金属锂负极系锂离子电池中的锂离子传输速率，达到提升电池性能的目的。
在一些实施方式中，所述氟代醚在溶剂中的质量占比小于羧酸酯类化合物在电解液中的质量占比；且所述羧酸酯类化合物在电解液中的质量占比小于碳酸酯类化合物在溶剂中的质量占比。即是以所述氟代醚在电解液中的体积占比为a％，以所述碳酸酯类化合物在电解液中的体积占比为b％，以所述羧酸酯类化合物在电解液中的体积占比为c％，a＜c，c＜b。具体的，氟代醚、碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物的质量比可优选为10:50:40、10:55:35、10:60:30、10:65:25、15:50:35、15:60:25、20:45:35、20:50:30，但不限于此。
在一些实施方式中，所述氟代醚的结构式为其中，R5和R6各自独立地选自氟取代C1～C10烷基或烷氧基、氟取代C2～C10烯基或烯氧基、C2～C10氟取代炔基或炔氧基。优选的，至少含二氟取代。更优选的，至少含四氟取代。
具体的，氟代醚可为以下结构式中的至少一种：
在一些实施方式中，所述碳酸酯类化合物为氟代或非氟代碳酸酯类化合物；可为氟代或非氟代线性碳酸酯类化合物，结构式为也可为氟代或非氟代环状碳酸酯类化合物/>R9～R12各自独立地选自氟取代或非氟取代C1～C10烷基或烷氧基、氟取代或非氟取代C2～C10烯基或烯氧基、氟取代或非氟取代C2～C10炔基或炔氧基。
具体的，非氟代线性碳酸酯类化合物可为碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲丙酯(MPC)中的至少一种。
氟代线性碳酸酯类化合物可为以下结构式中的至少一种：
非氟代环状碳酸酯类化合物可为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯(BC)中的至少一种。
氟代环状碳酸酯类化合物可为以下结构式中的至少一种：
在一些实施方式中，羧酸酯类化合物为氟代或非羧酸酯类化合物，结构式为R7～R8各自独立地选自氟取代或非氟取代C1～C10烷基或烷氧基、氟取代或非氟取代C2～C10烯基或烯氧基、氟取代或非氟取代C2～C10炔基或炔氧基。
具体的，非氟代羧酸酯类化合物可为甲酸甲酯(MF)、丙酸丙酯(PP)、乙酸乙酯(EA)、甲酸乙酯(EF)、甲酸丙酯(PF)、甲酸丁酯(BF)、乙酸甲酯(MA)、以酸丙酯(PA)、丙酸甲酯(MP)、丙酸乙酯(EP)、丁酸乙酯(EB)、丁酸丙酯(PB)、Y-丁内酯(GBL)中的至少一种。
氟代羧酸酯类化合物可为以下结构式中的至少一种：
另外，本发明电解液中还匹配了如式Ⅰ结构的四腈类化合物作为电解液添加剂，其相比于常规二腈类添加剂(如己二腈ADN、丁二腈SN)和三腈类添加剂(如1,3,6-己烷三腈HTCN)，该结构的四腈类化合物与过渡金属离子的络合能力更强，与氟代醚类溶剂协同作用，适配于金属锂负极系的锂离子电池，能有效平衡锂离子的传输速率，有效改善金属锂负极体系中容易出现锂枝晶问题，由此提升金属锂负极系锂离子电池的循环寿命及安全性能。
在一些实施方式中，所述第一添加剂为以下结构式中的任意一种：
在一些实施方式中，所述添加剂还包括第二添加剂，第二添加剂为1,3-丙烷磺酸内酯(PS)、硫酸乙烯酯(DTD)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)、三(三甲基硅烷)磷酸酯(TMSP)中的至少一种，所述第二添加剂在电解液中的质量占比为0.1％～10％；优选的，所述第二添加剂在电解液中的质量占比为3％～8％。
其中，1,3-丙烷磺酸内酯(PS)可作为正负极第二添加剂，可改善电池的循环性能以及抑制高温存储产气；硫酸乙烯酯(DTD)作为正负极第二添加剂，也可改善电池的循环性能；氟代碳酸乙烯酯(FEC)作为负极第二添加剂，可以修复破损的SEI膜；三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)作为负极第二添加剂，具有降低阻抗的效用，与亚磷酸酯类添加剂联用，可有效提高SEI的稳定性，改善循环性能；三(三甲基硅烷)磷酸酯(TMSP)作为负极第二添加剂，也具有降低阻抗，可提高SEI的稳定性，改善循环性能。优选的，发明人发现，将PS、DTD与四腈类化合物联用，更匹配金属锂负极系的锂离子电池，电池的电化学性能相对于与其他添加剂联用更优异。
在一些实施方式中，所述锂盐为六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、二氟双草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、高氯酸锂和双氟磺酰亚胺锂中的至少一种，所述锂盐在电解液中的质量占比为0.1％～25％。优选的，所述锂盐在电解液中的质量占比为5％～20％。更优选的，所述锂盐在电解液中的质量占比为10％～18％。
本发明第二方面旨在提供一种二次电池，二次电池，包括正极极片、负极极片、间隔于所述正极极片和所述负极极片之间的隔膜和电解液，所述电解液为上述所述的电解液，负极极片为金属锂负极片。
在一些实施方式中，该正极极片包括正极集流体和涂覆于正极集流体至少一表面的正极活性层，正极活性层还包括正极活性物质，该正极活性物质可以是包括但不限于化学式如LixNihCoyMzO2-dNd(其中0.95≤x≤1.2，h>0，y≥0，z≥0，且h+y+z＝1,0≤d≤1，M选自Mn，Al中的一种或多种的组合，N选自F、P、S中的一种或多种的组合)所示的化合物中的一种或多种的组合，所述正极活性物质还可以是包括但不限于LiCoO2、LiNiO2、LiVO2、LiCrO2、LiMn2O4、LiCoMnO4、Li2NiMn3O8、LiNi0.5Mn1.5O4、LiCoPO4、LiMnPO4、LiFePO4、LiNiPO4、LiCoFSO4、CuS2、FeS2、MoS2、NiS、TiS2等中的一种或多种的组合。所述正极活性物质还可以经过改性处理，对正极活性物质进行改性处理的方法对于本领域技术人员来说应该是己知的，例如，可以采用包覆、掺杂等方法对正极活性物质进行改性，改性处理所使用的材料可以是包括但不限于Al、B、P、Zr、Si、Ti、Ge、Sn、Mg、Ce、W等中的一种或多种的组合。该正极集流体可以是本领域各种适用于作为锂离子电池正极集流体的材料，例如，所述正极集流体可以是包括但不限于金属箔等，更具体可以是包括但不限于铝箔等。
所述隔膜可以是本领域各种适用于锂离子电池隔膜的材料，例如，可以是包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、芳纶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺，聚酰胺、聚酯和天然纤维等中的一种或多种的组合。
本发明第三方面旨在提供一种用电装置，包括上述所述的二次电池。
该用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。
为更好验证本发明提供的电解液具有优异性能，下面将结合具体实施例，对本发明及其有益效果作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种电解液，包括锂盐、溶剂和添加剂，具体的组成及制备方法为：在充满氩气的手套箱中，以溶剂的总体积为100％计，按质量比将碳酸乙烯酯(EC):碳酸甲乙酯(DEC):丙酸丙酯(PP):1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(HFE，即上述结构式M3)＝20:30:40:10进行混合，然后向混合溶液中缓慢加入基于电解液总重量14.5wt％的六氟磷酸锂(LiPF6)，最后加入基于电解液总重量0.5wt％且结构式为A1的四腈类化合物、0.4wt％的1,3-丙磺酸内酯(PS)和1wt％硫酸乙烯酯(DTD)；搅拌均匀后得到本实施例的电解液。
参考上述的组成调整溶剂、锂盐和添加剂的组成和占比，得实施例2～15和对比例1～9，具体的组成见下表1。
表1
对上述实施例1～15和对比例1～9得到的电解液应用于锂离子电池中。
锂离子电池的制备：
1)正极极片：将各物质按重量比活性材料LiCoO2(产家：厦钨新能源):补锂剂Li5FeO4:导电剂Super P:聚偏二氟乙烯PVDF＝96:1.7:1.3:1混合后，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，混合均匀制备得到锂离子电池正极浆料；将正极浆料涂布在集流体铝箔两侧，在85℃条件下烘干后进行冷压，然后进行切边、裁片、分条后，在85℃的真空条件下烘干4h，焊接极耳，制备得到锂离子电池正极极片。
2)负极极片为金属锂负极片。
3)软包电池的制备：将制得的正极极片、隔膜、负极极片按顺序叠好，使隔膜处于正负极片中间，卷绕得到裸电芯；将裸电芯至置铝塑膜外包装中，将上述制备的电解液注入到干燥后的电池中，封装、静置、化成、整形和分容，完成锂离子电池的制备。
将实施例1～15和对比例1～9得到的锂离子电池电化学性能测试。
性能测试：
1)常温循环性能测试:在25℃环境中，将分容后的电池按0.7C恒流恒压充至4.45V，截止电流0.05C，然后按0.5C恒流放电至3.0V，依此循环，充放电500次循环后计算第500周容量保持率，计算公式如下:
第500周循环容量保持率(％)＝(第500周循环放电容量/首次循环放电容量)×100％。
2)60℃14d高温存储测试:将电池放在常温下以0.5C充放电1次(4.45V-3.0V)，记录电池存储前放电容量C0，然后将电池恒流恒压充电至4.45V满电态，使用PPG电池测厚仪(500g)测试电池高温存储前的厚度d1，将电池放入60℃恒温箱中存储14天，存储完成后取出电池测试存储后的电池热厚度d2，计算电池60℃存储14天后电池厚度膨胀率；待电池在室温下冷却24h后，再次将电池以0.5C进行恒流放电至3.0V，然后0.5C恒流恒压充至4.45V，记录电池存储后放电容量C1和充电容量C2，计算电池60℃存储14天后容量剩余率和恢复率，计算公式如下：
60℃存储14天后厚度膨胀率＝(d2-d1)/d1*100％；
60℃存储14天后容量剩余率＝C1/C0*100％；
60℃存储14天后容量恢复率＝C2/C0*100％。
3)DCR(直流阻抗)测试:常温下(23℃±3℃)，以0.5C恒流恒压至4.45V，截止电流0.02C，然后以0.1C放电9h(调至10％SOC),再以0.1C放电10s，记录结束电压V1，1C放电1s，记录结束电压V2；计算公式如下:
DCR＝(V1-V2)/(1C-0.1C)。
4)热冲击性能:在25℃环境条件下，以给定电流0.2C放电至3.0V；搁置5min；以充电电流0.2C充电至4.45V，当电芯电压达到4.45V时，改为4.45V恒压充电，直到充电电流小于或等于给定截止电流0.05C；搁置1h后将电芯放入烘箱，烘箱温度以5±2℃/min速度升至135±2℃，并保持30min后停止，判断标准为电芯不起火不爆炸。
实验结果见下表2所示。
表2
由上述实施例1～15和对比例1～9的结果对比可以看出，本发明电解液同时添加了氟代醚类溶剂及四腈类添加剂，并控制氟代醚、碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物在上述范围内，该电解液体系与金属锂负极系锂离子电池适配，有效改善了金属锂负极的锂枝晶问题，同时稳定了正负极，有效改善金属锂负极系锂离子电池的循环性能、高温性能和安全性能。
其中，由实施例1、5～6和对比例5～9的对比中可以看出，在控制氟代醚、碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物一定含量的前提下，调整四腈类添加剂的含量，金属锂负极系锂离子电池具有较好的循环性能、高温性能和安全性能，特别是当氟代醚、碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物的质量比为10:50:40时，0.5wt％的四腈类添加剂配合电池具有更优的性能。在该配比下，选择不同结构的四腈类添加剂，相对而言，金属锂负极系锂离子电池同样具有较好的循环性能、高温性能和安全性能，如实施例1～4的测试结果对比。
另外，由实施例6和实施例9～12的对比中也可以验证，在氟代醚、碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物的质量比为10:50:40前提下去匹配四腈类添加剂，金属锂负极系锂离子电池相对具有更好的循环性能、高温性能和安全性能。本发明人经过多次试验验证，保持氟代醚在电解液中的质量占比小于羧酸酯类化合物在溶剂中的质量占比；且羧酸酯类化合物在电解液中的质量占比小于碳酸酯类化合物在电解液中的质量占比时，更有利于对电池各项性能进行改善。
综上，本发明提供的电解液，与金属锂负极系锂离子电池适配性好，能有效改善了该体系电池的循环性能、高温性能和安全性能，延长电池的使用寿命。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (10)
1.一种电解液，其特征在于，包括溶剂、锂盐和添加剂；其中，
所述溶剂包括氟代醚、碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物，所述氟代醚、碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物的质量比为(10～20)：(40～65)：(20～45)；
所述添加剂包括第一添加剂，所述第一添加剂为如式Ⅰ所示的四腈类化合物，
其中，R1、R2、R3、R4各自独立选自取代或未取代的C1～C10烷基或烷氧基、C2～C10烯基或烯氧基、炔基或炔氧基或为N、S和O中的一种或多种杂原子基团，经取代时，取代基选自F原子；
以所述氟代醚在电解液中的质量占比为a％，以所述碳酸酯类化合物在电解液中的质量占比为b％，以所述羧酸酯类化合物在电解液中的质量占比为c％，以所述第一添加剂在电解液中的质量占比为d％，则满足关系式：(a+b+c)*3％≥d≥(a+b+c)*0.5％。
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述氟代醚在电解液中的质量占比小于羧酸酯类化合物在电解液中的质量占比；且所述羧酸酯类化合物在电解液中的质量占比小于碳酸酯类化合物在电解液中的质量占比。
3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，氟代醚、碳酸酯类化合物和羧酸酯类化合物在电解液中的质量占比之和大于或等于50％。
4.根据权利要求1～3任一项所述的电解液，其特征在于，所述碳酸酯类化合物为氟代或非氟代碳酸酯类化合物；所述羧酸酯类化合物为氟代或非氟代羧酸酯类化合物。
5.根据权利要求4所述的电解液，其特征在于，所述氟代醚的结构式为羧酸酯类化合物的结构式为/>碳酸酯类化合物的结构式为/> 其中，R5和R6各自独立地选自氟取代C1～C10烷基或烷氧基、氟取代C2～C10烯基或烯氧基、C2～C10氟取代炔基或炔氧基；R7～R12各自独立地选自氟取代或非氟取代C1～C10烷基或烷氧基、氟取代或非氟取代C2～C10烯基或烯氧基、氟取代或非氟取代C2～C10炔基或炔氧基。
6.根据权利要求1～3任一项所述的电解液，其特征在于，所述第一添加剂为以下结构式中的任意一种：
7.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述添加剂还包括第二添加剂，第二添加剂为1,3-丙烷磺酸内酯、硫酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、三(三甲基硅烷)硼酸酯、三(三甲基硅烷)磷酸酯中的至少一种，所述第二添加剂在电解液中的质量占比为0.1％～10％。
8.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述锂盐为六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、二氟双草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、高氯酸锂和双氟磺酰亚胺锂中的至少一种，所述锂盐在电解液中的质量占比为0.1％～25％。
9.一种二次电池，包括正极极片、负极极片、间隔于所述正极极片和所述负极极片之间的隔膜和电解液，其特征在于，所述电解液为权利要求1～8任一项所述的电解液，所述负极极片为金属锂负极片。
10.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求9所述的二次电池。
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