CN117650277A - 一种电解液、电化学装置及电子设备 - Google Patents

一种电解液、电化学装置及电子设备 Download PDF

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CN117650277A CN202311494120.7A CN202311494120A CN117650277A CN 117650277 A CN117650277 A CN 117650277A CN 202311494120 A CN202311494120 A CN 202311494120A CN 117650277 A CN117650277 A CN 117650277A
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Abstract

本发明属于二次电池技术领域，具体涉及一种电解液、电化学装置及电子设备，该电解液包括溶剂、锂盐和成膜添加剂，该溶剂包括环状碳酸酯，该环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯，该成膜添加剂包括硫酸乙烯酯、1,3‑丙磺酸内酯和氟代碳酸乙烯酯，基于电解液的质量，氟代碳酸乙烯酯的质量为0.5wt％‑1.5wt％。本发明中，通过将氟代碳酸乙烯酯(FEC)的用量设定在特定范围内(基于电解液的质量，氟代碳酸乙烯酯(FEC)的质量为0.5wt％‑1.5wt％)，能够在提高电解液形成的电化学装置的高温循环寿命的同时，解决循环产气及存储产气问题。

Description

一种电解液、电化学装置及电子设备
技术领域
本发明属于二次电池技术领域，具体涉及一种电解液、电化学装置及电子设备。
背景技术
近年来，随着新能源汽车的快速发展，锂离子电池的技术水平不断提高，容量更大、体积更小的锂离子电池相继问世。锂离子电池的应用领域已不再局限于电子设备、新能源汽车等领域，逐渐向储能系统、航空航天、军事等领域扩展。
为进一步提高锂离子电池的能量密度，锂离子电池所采用的的正极活性材料中镍的含量不断升高。然而，镍含量的升高，带来了一些副作用：充电时，正极活性材料中的镍会被氧化至更高的价态，例如，三价镍离子、四价镍离子，而三价镍离子、四价镍离子等高化合价镍离子的化学氧化性较强，催化活性较高，电解液中的碳酸酯溶剂易被高化合价镍离子催化氧化进而分解，导致产气以及循环快速衰减等失效问题。
综上，亟需一种电解液，以解决上述产气以及循环快速衰减等失效问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电解液、电化学装置及电子设备，以解决上述产气以及循环快速衰减等失效问题。
为实现上述方案，本发明的方案如下：
在一些实施例中，本发明提供一种电解液，所述电解液包括溶剂、锂盐和成膜添加剂，所述溶剂包括环状碳酸酯，所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯，所述成膜添加剂包括硫酸乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯和氟代碳酸乙烯酯，基于所述电解液的质量，所述氟代碳酸乙烯酯的质量为0.5wt％-1.5wt％，优选为，优选为0.6wt％-1.5wt％。
就本文的电解液而言，所述碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯的质量比为0.5-2.0：1，优选为0.5-1.0：1。
就本文的电解液而言，基于所述电解液的质量，所述硫酸乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯和氟代碳酸乙烯酯的总质量≥4.0wt％。
就本文的电解液而言，基于所述电解液的质量，所述1,3-丙磺酸内酯的质量为0.5wt％-1.5wt％，优选为0.6wt％-1.5wt％。
就本文的电解液而言，所述锂盐包括六氟磷酸锂。
就本文的电解液而言，所述溶剂还包括线性碳酸酯。
就本文的电解液而言，基于所述溶剂的质量，所述环状碳酸酯的质量为20wt％-40wt％，优选为25wt％-40wt％。
在一些实施例中，本发明还提供一种包括正极极片、负极极片及如上所述的电解液的电化学装置。
就本文的电化学装置而言，所述正极极片所采用的正极活性材料包括镍钴锰三元正极活性材料。
就本文的电化学装置而言，所述负极极片所采用的负极活性材料包括石墨基负极材料。
在一些实施例中，本发明还提供一种包含如上所述的电化学装置电子设备。
如上所述，本发明的电解液、电化学装置及电子设备，具有以下有益效果：
本发明中，通过将氟代碳酸乙烯酯(FEC)的用量设定在特定范围内(基于电解液的质量，氟代碳酸乙烯酯(FEC)的质量为0.5wt％-1.5wt％)，能够在提高电解液形成的电化学装置的高温循环寿命的同时，解决循环产气及存储产气问题。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例对本发明进行进一步的说明，但需要指出的是本发明的实施例中所描述的具体的物料配比、工艺条件及结果等仅用于说明本发明，并不能以此限制本发明的保护范围，凡是根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围内。
在一些实施例中，本发明提供一种电解液，该电解液包括溶剂、锂盐和成膜添加剂，溶剂包括环状碳酸酯，环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)，成膜添加剂包括硫酸乙烯酯(DTD)、1,3-丙磺酸内酯(PS)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，基于电解液的质量，氟代碳酸乙烯酯(FEC)的质量为0.5wt％-1.5wt％，优选为0.6wt％-1.5wt％。
就本文的电解液而言，通过将环状环状碳酸酯设置成包括碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)，即采用碳酸丙烯酯(PC)替代部分碳酸乙烯酯(EC)，而碳酸丙烯酯(PC)具备优异的化学稳定性和耐氧化性能，在与高镍正极接触时能保持更高的稳定性，进而不被氧化分解产气。特别是在高温循环过程中，碳酸乙烯酯(EC)易被高价镍离子及正极中释放的晶格氧氧化分解，故而，采用碳酸丙烯酯(PC)替代部分碳酸乙烯酯(EC)，可减少碳酸乙烯酯(EC)分解产生的副反应，降低产气，并改善高温循环。
就本文的电解液而言，将氟代碳酸乙烯酯(FEC)的用量设定在特定范围内(基于电解液的质量，氟代碳酸乙烯酯(FEC)的质量为0.5wt％-1.5wt％)，能够在提高电解液形成的电化学装置的高温循环寿命的同时，解决循环产气及存储产气问题。
就本文的电解液而言，若氟代碳酸乙烯酯(FEC)的用量过多(基于电解液的质量，若氟代碳酸乙烯酯(FEC)的质量＞1.5wt％)，则无法解决电解液形成的电化学装置的产气问题；若氟代碳酸乙烯酯(FEC)的用量过少(基于电解液的质量，若氟代碳酸乙烯酯(FEC)的质量＜0.5wt％)，则电解液形成的电化学装置的高温循环寿命较短。
就本文的电解液而言，碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)的质量比为0.5-2.0：1，优选为0.5-1.0：1。
就本文的电解液而言，鉴于碳酸丙烯酯(PC)存在以下缺陷：与石墨负极不兼容，发明人创造性提出，将碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)的比例设置在特定范围内(碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)的质量比为0.5-2.0：1)，能够提高高温循环寿命，并缓解循环产气及存储产气问题。
就本文的电解液而言，若碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)的质量比＜0.5：1，则会出现石墨负极剥离的问题，导致无法循环；若碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)的质量比＞2.0：1，则会导致高温循环寿命不佳，循环产气及存储产气问题无法得到有效解决。
就本文的电解液而言，基于电解液的质量，硫酸乙烯酯(DTD)、1,3-丙磺酸内酯(PS)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)的总质量≥4.0wt％。
就本文的电解液而言，发明人创造性地提出：碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)的质量比为0.5-2.0：1，然而，此时电解液中锂离子溶剂化鞘层中的主要成分为PC，在负极表面没有形成足够稳定的SEI时，PC会随锂离子共同嵌入到石墨片层中发生还原，造成石墨剥离，故而，发明人将硫酸乙烯酯(DTD)、1,3-丙磺酸内酯(PS)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)的总量设置在特定范围内(硫酸乙烯酯(DTD)、1,3-丙磺酸内酯(PS)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)的总质量≥4.0wt％)，如此方能使形成的SEI膜才有效遏制电解液中的碳酸丙烯酯(PC)发生共嵌反应。
就本文的电解液而言，基于电解液的质量，1,3-丙磺酸内酯的质量为0.5wt％-1.5wt％，优选为0.6wt％-1.5wt％。
就本文的电解液而言，通过将1,3-丙磺酸内酯(PS)的用量控制在特定范围内(基于所述电解液的质量，1,3-丙磺酸内酯的质量为0.5wt％-1.5wt％)，可有效避免氟代碳酸乙烯酯(FEC)用量过高造成的产气增加问题，以在保证锂离子电池的稳定运行的同时，有效解决产气和高温循环衰减问题。
就本文的电解液而言，锂盐包括六氟磷酸锂(LiPF6)。
就本文的电解液而言，溶剂还包括线性碳酸酯。
就本文的电解液而言，基于溶剂的质量，环状碳酸酯的质量为20wt％-40wt％，优选为25wt％-35wt％。
就本文的电解液而言，线性碳酸酯的种类没有任何限制，包括但不限于：碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲丙酯(MPC)或上述几种线性碳酸酯的组合。
在一些实施例中，本发明还提供一种电化学装置，该电化学装置包括正极极片、负极极片及如上所述的电解液。
就本文的电化学装置而言，正极极片所采用的正极活性材料包括镍钴锰三元正极活性材料。
就本文的电化学装置而言，其包括发生电化学反应的任何装置，其具体实例包括所有种类的一次电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池或电容器，该电化学装置是钠金属电池，电池包括软包、方形铝壳、方形钢壳、圆柱铝壳和圆柱钢壳电池中的至少一种。
以下仅以锂离子电池为例进行举例说明。
就本文的负极极片而言，其所采用的负极活性材料包括石墨基负极材料。
就本文的石墨基负极材料而言，石墨基负极材料可以列举例如石墨或石墨掺杂硅复合材料或石墨掺杂硅氧化物复合材料。
就本文的石墨掺杂硅复合材料而言，基于石墨掺杂硅复合材料的质量，硅的质量≤0.5wt％。
就本文的石墨掺杂硅氧化物复合材料而言，基于石墨掺杂硅氧化物复合材料的质量，硅的质量≤0.5wt％。
就本文的硅氧化物的种类而言，硅氧化物的种类可以列举例如氧化亚硅等物质。
作为上述锂离子电池而言，其形状没有任何限定，可以列举例如纸型、纽扣型、硬币型、层叠型、圆筒型、方型等。
作为上述正极极片而言，其所采用的正极活性材料包括镍钴锰三元正极活性材料。
在一些实施例中，基于镍钴锰三元正极活性材料中镍钴锰的总摩尔量，镍的摩尔量≥80％。
作为上述锂离子电池的隔膜而言，其材质没有任何限制，可以列举例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯膜、聚酰胺膜、聚氯乙烯膜、聚二氟乙烯膜、聚苯胺膜、聚亚酰胺膜、不织布、聚对苯二甲二乙酯、聚苯乙烯(PS)、纤维素或其组合而成的材料。
本发明提供一种电子设备，其包含如上所述的电化学装置。
本发明的电化学装置的用途没有特别限定，其可用于现有技术中已知的任何电子设备。在一些实施例中，本发明的电化学装置可用于但不限于笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携CD机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池、储能和钠离子电容器等。
下面通过具体的例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行具体的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
本实施例提供一种电解液，具体如下：
S1.在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将电池级碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)按照质量比1：2：6：1进行混合，得到溶剂；
S2.向步骤S1得到的溶剂中加入锂盐LiPF6、硫酸乙烯酯(DTD)、1,3-丙磺酸内酯(PS)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，搅拌均匀，得到锂盐LiPF6的浓度为14wt％、硫酸乙烯酯(DTD)的浓度为1.5wt％、1,3-丙磺酸内酯(PS)的浓度为1.0wt％且氟代碳酸乙烯酯(FEC)的浓度为1.5wt％的电解液。
实施例2
本实施例提供一种电解液，具体如下：
S1.在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将电池级碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)按照质量比1.5：1.5：6：1进行混合，得到溶剂；
S2.向步骤S1得到的溶剂中加入锂盐LiPF6、硫酸乙烯酯(DTD)、1,3-丙磺酸内酯(PS)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，搅拌均匀，得到锂盐LiPF6的浓度为14wt％、硫酸乙烯酯(DTD)的浓度为1.5wt％、1,3-丙磺酸内酯(PS)的浓度为1.0wt％且氟代碳酸乙烯酯(FEC)的浓度为1.5wt％的电解液。
实施例3
本实施例提供一种电解液，具体如下：
S1.在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将电池级碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)按照质量比2：1：6：1进行混合，得到溶剂；
S2.向步骤S1得到的溶剂中加入锂盐LiPF6、硫酸乙烯酯(DTD)、1,3-丙磺酸内酯(PS)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，搅拌均匀，得到锂盐LiPF6的浓度为14wt％、硫酸乙烯酯(DTD)的浓度为1.5wt％、1,3-丙磺酸内酯(PS)的浓度为1.0wt％且氟代碳酸乙烯酯(FEC)的浓度为1.5wt％的电解液。
实施例4
本实施例提供一种电解液，具体如下：
S1.在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将电池级碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)按照质量比1：2：6：1进行混合，得到溶剂；
S2.向步骤S1得到的溶剂中加入锂盐LiPF6、硫酸乙烯酯(DTD)、1,3-丙磺酸内酯(PS)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，搅拌均匀，得到锂盐LiPF6的浓度为14wt％、硫酸乙烯酯(DTD)的浓度为2.0wt％、1,3-丙磺酸内酯(PS)的浓度为0.5wt％且氟代碳酸乙烯酯(FEC)的浓度为1.5wt％的电解液。
实施例5
本实施例提供一种电解液，具体如下：
S1.在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将电池级碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)按照质量比1：2：6：1进行混合，得到溶剂；
S2.向步骤S1得到的溶剂中加入锂盐LiPF6、硫酸乙烯酯(DTD)、1,3-丙磺酸内酯(PS)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，搅拌均匀，得到锂盐LiPF6的浓度为14wt％、硫酸乙烯酯(DTD)的浓度为1.0wt％、1,3-丙磺酸内酯(PS)的浓度为1.5wt％且氟代碳酸乙烯酯(FEC)的的浓度为1.5wt％的电解液。
实施例6
本实施例提供一种电解液，具体如下：
S1.在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将电池级碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)按照质量比1：2：6：1进行混合，得到溶剂；
S2.向步骤S1得到的溶剂中加入锂盐LiPF6、硫酸乙烯酯(DTD)、1,3-丙磺酸内酯(PS)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，搅拌均匀，得到锂盐LiPF6的浓度为14wt％、硫酸乙烯酯(DTD)的浓度为2.5wt％、1,3-丙磺酸内酯(PS)的浓度为1.0wt％且氟代碳酸乙烯酯(FEC)的浓度为0.5wt％的电解液。
实施例7
本实施例提供一种电解液，具体如下：
S1.在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将电池级碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)按照质量比1：2：6：1进行混合，得到溶剂；
S2.向步骤S1得到的溶剂中加入锂盐LiPF6、硫酸乙烯酯(DTD)、1,3-丙磺酸内酯(PS)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，搅拌均匀，得到锂盐LiPF6的浓度为14wt％、硫酸乙烯酯(DTD)的浓度为3.0wt％、1,3-丙磺酸内酯(PS)的浓度为0.5wt％且氟代碳酸乙烯酯(FEC)的浓度为0.5wt％的电解液。
对比例1
本对比例提供一种电解液，具体如下：
S1.在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将电池级碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)按照质量比3：6：1进行混合，得到溶剂；
S2.向步骤S1得到的溶剂中加入锂盐LiPF6、硫酸乙烯酯(DTD)、1,3-丙磺酸内酯(PS)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，搅拌均匀，得到锂盐LiPF6的浓度为14wt％、硫酸乙烯酯(DTD)的浓度为1.5wt％、1,3-丙磺酸内酯(PS)的浓度为1.0wt％且氟代碳酸乙烯酯(FEC)的浓度为1.5wt％的电解液。
即本对比例的电解液中未加入碳酸丙烯酯(PC)。
对比例2
本对比例提供一种电解液，具体如下：
S1.在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将电池级碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)按照质量比3：6：1进行混合，得到溶剂；
S2.向步骤S1得到的溶剂中加入锂盐LiPF6、硫酸乙烯酯(DTD)、1,3-丙磺酸内酯(PS)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，搅拌均匀，得到锂盐LiPF6的浓度为14wt％、硫酸乙烯酯(DTD)的浓度为1.5wt％、1,3-丙磺酸内酯(PS)的浓度为1.0wt％且氟代碳酸乙烯酯(FEC)的浓度为1.5wt％的电解液。
即本对比例的电解液中未加入碳酸乙烯酯(EC)。
对比例3
本对比例提供一种电解液，具体如下：
S1.在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将电池级碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)按照质量比1：2：6：1进行混合，得到溶剂；
S2.向步骤S1得到的溶剂中加入锂盐LiPF6、硫酸乙烯酯(DTD)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，搅拌均匀，得到锂盐LiPF6的浓度为14wt％、硫酸乙烯酯(DTD)的浓度为2.5wt％且氟代碳酸乙烯酯(FEC)的浓度为1.5wt％的电解液。
即本对比例的电解液中未加入1,3-丙磺酸内酯(PS)。
对比例4
本对比例提供一种电解液，具体如下：
S1.在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将电池级碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)按照质量比1：2：6：1进行混合，得到溶剂；
S2.向步骤S1得到的溶剂中加入锂盐LiPF6、硫酸乙烯酯(DTD)、1,3-丙磺酸内酯(PS)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，搅拌均匀，得到锂盐LiPF6的浓度为14wt％、硫酸乙烯酯(DTD)的浓度为0.5wt％、1,3-丙磺酸内酯(PS)的浓度为2.0wt％且氟代碳酸乙烯酯(FEC)的浓度为1.5wt％的电解液。
即本对比例的电解液中1,3-丙磺酸内酯(PS)的含量＞1.5wt％。
对比例5
本对比例提供一种电解液，具体如下：
S1.在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将电池级碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)按照质量比1：2：6：1进行混合，得到溶剂；
S2.向步骤S1得到的溶剂中加入锂盐LiPF6、硫酸乙烯酯(DTD)和1,3-丙磺酸内酯(PS)，搅拌均匀，得到锂盐LiPF6的浓度为14wt％、硫酸乙烯酯(DTD)的浓度为3.0wt％且1,3-丙磺酸内酯(PS)的浓度为1.0wt％的电解液。
即本对比例的电解液中未加入氟代碳酸乙烯酯(FEC)。
对比例6
本对比例提供一种电解液，具体如下：
S1.在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将电池级碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)按照质量比1：2：6：1进行混合，得到溶剂；
S2.向步骤S1得到的溶剂中加入锂盐LiPF6、硫酸乙烯酯(DTD)、1,3-丙磺酸内酯(PS)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，搅拌均匀，得到锂盐LiPF6的浓度为14wt％、硫酸乙烯酯(DTD)的浓度为1.0wt％、1,3-丙磺酸内酯(PS)的浓度为1.0wt％且氟代碳酸乙烯酯(FEC)的浓度为2.0wt％的电解液。
即本对比例的电解液中氟代碳酸乙烯酯(FEC)的含量＞1.5wt％。
锂离子电池的组装
分别将实施例1-7及对比例1-6的电解液制成电池，具体步骤如下：
(1)三元正极的制备：
将正极活性材料NCM(即LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2，即基于过渡金属的总摩尔量而言，镍的摩尔量为0.9/(0.9+0.05+0.05)*100％＝90％)、粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)和导电剂Super P按照重量比98：1：1混合，随后加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一透明状，得到正极浆料；
将正极浆料均匀涂覆于正极集流体铝箔上，将铝箔在室温晾干后转移至烘箱干燥，然后冷压、分切得到正极极片；
(2)石墨负极的制备：
将负极活性材料人造石墨、导电剂Super P、增稠剂羧甲基纤维素钠(CMC-Na)和粘结剂丁苯橡胶(SBR)按照质量比96：1：1：2进行混合，随后加入去离子水，在真空搅拌机作用下搅拌均匀，得到负极浆料；
将负极浆料均匀涂覆于负极集流体铜箔上；将铜箔在室温晾干后转移至烘箱干燥，然后经过冷压、分切得到负极极片；
(3)隔离膜的制备：
以聚丙烯膜作为隔离膜；
(4)二次电池的制备：
以厚度12μm的聚丙烯薄膜(PP)作为隔离膜，将上述制得的正极极片、隔离膜、负极极片依次进行叠片，使隔离膜处于正极极片与负极极片之间以起到隔离作用，然后外包铝塑膜，转移至真空烘箱中120℃干燥，注入上述制得的电解液3.0g/Ah之后封口，进行电解液化成，得到容量为1Ah的软包电池(即锂离子电池)，并观察化成后石墨是否剥离，结果如表1所示。
检测
对上述锂离子电进行45℃循环圈数@80％SOH测试、45℃循环产气增长率@80％SOH测试和存储产气增长率@56天测试，测试过程中，充放电截止电压为2.8-4.25V，结果如表1所示；
45℃循环圈数@80％SOH测试的步骤为：在45℃烘箱内，以1C的电流在指定电位区间内进行循环充放电，记录每一圈的放电容量，当电池容量到达首圈容量80％时结束测试，结果如表1所示；
45℃循环产气增长率@80％SOH测试的步骤为：测试电芯初始体积(V0),在45℃温度下，以1C的电流在指定电位区间内进行循环充放电，每隔200圈测试其体积，在循环结束(电池容量到达首圈容量80％时结束测试)时测试电芯体积(V1)，并按照公式循环气增长率＝(V1-V0)/V0*100％计算循环产气增长率，结果如表1所示；
存储产气增长率@56天测试的的步骤为：测试电芯初始体积(V0)，将各锂离子电池充满电置于60℃温箱中存储56天，测试存储后电芯的终体积(V2)，并按照公式存储产气增长率@56天＝(V2-V0)/V0*100％计算存储产气增长率@56天，结果如表1所示。
表1检测结果
备注：--表示无法循环。
由表1可知，实施例1-7的电解液形成的锂离子电池的45℃循环圈数@80％SOH为1085-1267圈，45℃循环产气增长率@80％SOH为8.2％-19.9％，产气增长率@56天为3.6％-6.8％。该结果表明，本发明的电解液能够提升形成的电化学装置的高温循环寿命，并解决循环产气及存储产气问题。
由表1可知，与对比例1(未加入碳酸丙烯酯，碳酸乙烯酯与碳酸丙烯酯的质量比为3：0)和对比例2(未加入碳酸乙烯酯，碳酸乙烯酯与碳酸丙烯酯的质量比为0：3)相比，实施例1(加入有碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯)的45℃循环圈数@80％SOH显著上升，45℃循环产气增长率@80％SOH和产气增长率@56天显著降低。且对比实施例1-3可知，随着碳酸丙烯酯(PC)用量的增加，锂离子电池的高温循环寿命随之增加，循环产气增长和存储产气增长均随之下降。该结果表明，在电解液中加入碳酸丙烯酯(PC)，能够提升电化学装置的高温循环寿命，解决循环产气及存储产气问题；且碳酸丙烯酯的用量需保持在特定范围内(碳酸乙烯酯与碳酸丙烯酯的质量比为0.5-2：1)，若酸丙烯酯的用量过多，则会导致石墨负极剥离、无法循环的问题。
由表1可知，对比例3(电解液中1,3-丙磺酸内酯(PS)的含量＜0.5wt％，具体为0)的电解液形成的锂离子电池的45℃循环产气增长率@80％SOH为16.7％，产气增长率@56天为10.3％；对比例4(电解液中1,3-丙磺酸内酯(PS)的含量＞1.5wt％，具体为2.0)的电解液形成的锂离子电池的45℃循环圈数@80％SOH为1079圈；而实施例1(1,3-丙磺酸内酯的含量在0.5wt％-1.5wt％范围内)的电解液形成的锂离子电池的45℃循环圈数@80％SOH为1244圈，45℃循环产气增长率@80％SOH为10.3％，产气增长率@56天为4.1％。该结果表明，该结果表明，将电解液中1,3-丙磺酸内酯(PS)的含量设定在特定范围内(基于电解液的质量，1,3-丙磺酸内酯的质量为0.5wt％-1.0wt％)能够在提升电解液形成的电化学装置的高温循环寿命的同时，解决循环产气和存储产气问题。
由表1可知，对比例5(电解液中氟代碳酸乙烯酯(FEC)的含量＜0.5wt％，具体为0)的电解液形成的锂离子电池的45℃循环圈数@80％SOH为1048圈；对比例6(电解液中氟代碳酸乙烯酯(FEC)的含量＞1.5wt％，具体为2.0wt％)的电解液形成的锂离子电池的45℃循环产气增长率@80％SOH为21.5％，产气增长率@56天为17.8％；而实施例1(1,3-丙磺酸内酯的含量在0.5wt％-1.5wt％范围内)的电解液形成的锂离子电池的45℃循环圈数@80％SOH为1244圈，45℃循环产气增长率@80％SOH为10.3％，产气增长率@56天为4.1％。该结果表明，该结果表明，将电解液中氟代碳酸乙烯酯(FEC)的含量设定在特定范围内(基于电解液的质量，氟代碳酸乙烯酯(FEC)的质量为0.5wt％-1.5wt％)能够在提升电解液形成的电化学装置的高温循环寿命的同时，解决循环产气和存储产气问题。
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 (11)

1.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括溶剂、锂盐和成膜添加剂，所述溶剂包括环状碳酸酯，所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯，所述成膜添加剂包括硫酸乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯和氟代碳酸乙烯酯，基于所述电解液的质量，所述氟代碳酸乙烯酯的质量为0.5wt％-1.5wt％。
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯的质量比为0.5-2.0：1。
3.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的质量，所述硫酸乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯和氟代碳酸乙烯酯的总质量≥4.0wt％。
4.根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的质量，所述1,3-丙磺酸内酯的质量为0.5wt％-1.5wt％。
5.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述锂盐包括六氟磷酸锂。
6.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述溶剂还包括线性碳酸酯。
7.根据权利要求6所述的电解液，其特征在于，基于所述溶剂的质量，所述环状碳酸酯的质量为20wt％-40wt％。
8.一种电化学装置，其特征在于，所述电化学装置包括正极极片、负极极片及如权利要求1-7任一项所述的电解液。
9.根据权利要求8所述的电化学装置，其特征在于，所述正极极片所采用的正极活性材料包括镍钴锰三元正极活性材料。
10.根据权利要求8所述的电化学装置，其特征在于，所述负极极片所采用的负极活性材料包括石墨基负极材料。
11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包含如权利要求8-10任一项所述的电化学装置。
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