CN117712492A - 一种二次电池和电子装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种二次电池和电子装置，二次电池包括正极极片、负极极片和电解液，正极极片包括正极集流体以及正极材料层，正极材料层包括尖晶石型锰酸锂，电解液包括锂盐、钠盐和链状酯，链状酯包括链状碳酸酯或链状羧酸酯中的至少一种，基于电解液的质量，锂盐的质量百分含量为Xa％，钠盐的质量百分含量为Xb％，链状酯的质量百分含量为b％，2≤Xa≤10，2≤Xb≤10，10≤Xa+Xb≤16，35≤b≤85。通过调控正极材料层包括尖晶石型锰酸锂，电解液包括锂盐、钠盐和链状酯，链状酯的种类及质量百分含量，锂盐、钠盐的质量百分含量及其质量百分含量之和在本申请范围内，使二次电池具有较长的循环寿命以及较低的充电温升。
Description
技术领域
本申请涉及电化学技术领域，特别是涉及一种二次电池和电子装置。
背景技术
二次电池能够实现对能源的循环利用，被认为是更加绿色环保的储能手段。锂离子电池作为二次电池的代表，距其首次商业化至今已获得了较为成熟的发展，然而有限的锂资源、获取含锂材料的成本较为高昂是锂离子电池发展中遇到的主要问题。因此，钠离子电池开始吸引研发人员的目光。虽然钠离子电池已小范围得到商业化，但是钠离子电池的发展仍然受到诸多限制，其能量密度、循环寿命、安全性能等与已经商业化较久的锂离子电池仍有一定差距。
因此，亟需提供一种二次电池，能够同时改善上述锂离子电池和钠离子电池存在的问题，使二次电池具有较长的循环寿命的同时充电温升也较低。
发明内容
本申请的目的在于提供一种二次电池和电子装置，使二次电池具有较长的循环寿命以及较低的充电温升。具体技术方案如下：
本申请的第一方面提供了一种二次电池，其包括正极极片、负极极片和电解液，所述正极极片包括正极集流体以及设置于正极集流体至少一个表面上的正极材料层，所述正极材料层包括尖晶石型锰酸锂，所述电解液包括锂盐、钠盐和链状酯，所述链状酯包括链状碳酸酯或链状羧酸酯中的至少一种，基于所述电解液的质量，所述锂盐的质量百分含量为Xa％，所述钠盐的质量百分含量为Xb％，所述链状酯的质量百分含量为b％，2≤Xa≤10，2≤Xb≤10，10≤Xa+Xb≤16，35≤b≤85。通过调控正极材料层包括尖晶石型锰酸锂，电解液包括锂盐、钠盐和链状酯，链状酯的种类及质量百分含量，锂盐、钠盐的质量百分含量及其质量百分含量之和在本申请范围内，能够使二次电池具有较长的循环寿命以及较低的充电温升。
在本申请的一种实施方案中，所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯中的至少一种，所述链状羧酸酯包括乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸甲酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯或甲酸丙酯中的至少一种，基于所述电解液的质量，所述链状碳酸酯的质量百分含量为b1％，所述链状羧酸酯的质量百分含量为b2％，30≤b1≤70，5≤b2≤45。通过调控链状碳酸酯的种类及其质量百分含量、链状羧酸酯的种类及其质量百分含量在本申请范围内，二次电池的动力学性能进一步改善，进一步减小离子半径较大的钠离子堵塞传输孔道的可能性，从而进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升。
在本申请的一种实施方案中，所述锂盐包括六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、三氟磺酰锂、二(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂或三(三氟甲基磺酰)甲基锂中的至少一种。通过选用上述锂盐，能够进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升。
在本申请的一种实施方案中，所述钠盐包括六氟磷酸钠、四氟硼酸钠、六氟砷酸钠、双草酸硼酸钠、三氟甲基磺酸钠或高氯酸钠中的至少一种。通过选用上述钠盐，能够进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升，同时还能够降低二次电池的生产成本。
在本申请的一种实施方案中，1≤Xa/Xb≤3。通过调控Xa/Xb的值在本申请范围内，钠离子的质量百分含量与锂离子的质量百分含量相匹配，可以进一步减小钠离子嵌入正极活性材料时造成结构塌陷的可能性，同时减小过多的钠离子堵塞传输孔道的可能性，从而进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升。
在本申请的一种实施方案中，所述尖晶石型锰酸锂的粒径Dv50为D1μm，8.5≤D1≤14.5。通过调控尖晶石型锰酸锂的粒径Dv50的值在本申请范围内，尖晶石型锰酸锂具有合适的粒径，能够形成合适的浸润孔道，并使正极活性材料与电解液具有合适的接触面积，将锂离子与钠离子的置换速度控制在合适的范围内，提高正极活性材料的稳定性，从而进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升。
在本申请的一种实施方案中，所述尖晶石型锰酸锂的粒径Dv10为D2μm，所述尖晶石型锰酸锂的粒径Dv90为D3μm，1.4≤(D3-D2)/D1≤2.6。通过调控(D3-D2)/D1的值在本申请范围内，尖晶石型锰酸锂具有合适的粒径分布，有利于形成尺寸合适的浸润孔道，提高电解液的浸润能力，加快锂离子与钠离子的传输，同时可以使正极活性材料与电解液具有更合适的接触面积，使锂离子与钠离子得到较为充分且快速传输的同时，锂离子脱出与钠离子嵌入的速度也能够得到有效控制，从而进一步减小离子脱嵌过程中正极活性材料结构塌陷的可能性，进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升。
在本申请的一种实施方案中，3.5≤D2≤5.5，33.5≤D3≤37.5。通过调控D2和D3的值在本申请范围内，尖晶石型锰酸锂具有合适的粒径分布，有利于形成尺寸合适的浸润孔道，提高电解液的浸润能力，加快锂离子与钠离子的传输，同时可以使正极活性材料与电解液具有更合适的接触面积，使锂离子与钠离子得到较为充分且快速传输的同时，锂离子脱出与钠离子嵌入的速度也能够得到有效控制，从而进一步减小离子脱嵌过程中正极活性材料结构塌陷的可能性，进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升。
在本申请的一种实施方案中，所述正极材料层还包括铝元素或铌元素中的至少一种，所述正极材料层满足以下至少一者：
(1)基于所述正极材料层的质量，所述铝元素的质量百分含量为Y1％，0.01≤Y1≤1.5；
(2)基于所述正极材料层的质量，所述铌元素的质量百分含量为Y2％，0.01≤Y2≤1.2。
正极材料层还包括铝元素或铌元素中的至少一种且满足上述特征，能够进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升。
本申请的第二方面提供了一种电子装置，其包括前述任一实施方案中的二次电池。因此，本申请提供的电子装置具有良好的使用性能。
本申请的有益效果：
本申请提供了一种二次电池和电子装置，二次电池包括正极极片、负极极片和电解液，正极极片包括正极集流体以及设置于正极集流体至少一个表面上的正极材料层，正极材料层包括尖晶石型锰酸锂，电解液包括锂盐、钠盐和链状酯，链状酯包括链状碳酸酯或链状羧酸酯中的至少一种，基于电解液的质量，锂盐的质量百分含量为Xa％，钠盐的质量百分含量为Xb％，链状酯的质量百分含量为b％，2≤Xa≤10，2≤Xb≤10，10≤Xa+Xb≤16，35≤b≤85。通过调控正极材料层包括尖晶石型锰酸锂，电解液包括锂盐、钠盐和链状酯，链状酯的种类及质量百分含量，锂盐、钠盐的质量百分含量及其质量百分含量之和在本申请范围内，使二次电池具有较长的循环寿命以及较低的充电温升。
当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
具体实施方式
下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请提供了一种二次电池，其包括正极极片、负极极片和电解液，正极极片包括正极集流体以及设置于正极集流体至少一个表面上的正极材料层，正极材料层包括尖晶石型锰酸锂，电解液包括锂盐、钠盐和链状酯，链状酯包括链状碳酸酯或链状羧酸酯中的至少一种。基于电解液的质量，锂盐的质量百分含量为Xa％，钠盐的质量百分含量为Xb％，链状酯的质量百分含量为b％，2≤Xa≤10，示例性地，Xa可以为2、3、4、5、6、7、8、9、10或为上述任意两个数值组成的范围；2≤Xb≤10，示例性地，Xb可以为2、3、4、5、6、7、8、9、10或为上述任意两个数值组成的范围；10≤Xa+Xb≤16，示例性地，Xa+Xb可以为10、11、12、13、14、15、16或为上述任意两个数值组成的范围；35≤b≤85，示例性地，b可以为35、37、40、45、47、50、55、57、60、65、67、70、75、77、80、85或为上述任意两个数值组成的范围。在本申请中，正极材料层包括正极活性材料，正极活性材料包括尖晶石型锰酸锂。上述“设置于正极集流体至少一个表面上的正极材料层”是指正极材料层可以设置在正极集流体沿自身厚度方向上的一个表面上，也可以设置在正极集流体沿自身厚度方向上的两个表面上。需要说明，这里的“表面”可以是正极集流体的全部区域，也可以是正极集流体的部分区域，本申请没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可。
发明人研究发现，正极材料层包括尖晶石型锰酸锂，电解液包括锂盐、钠盐和链状酯，在尖晶石型锰酸锂的晶胞中，锂占据氧四面体间隙位置，锰占据氧八面体间隙位置，氧八面体共棱连接，氧四面体和氧八面体共面连接，能够形成连续的三维孔道。由于尖晶石型锰酸锂具有上述堆积结构，能够为半径不同的锂离子与钠离子同时提供良好的传输孔道，且加入链状酯能够提升二次电池的动力学性能，能够减小离子半径较大的钠离子堵塞传输孔道的可能性，使锂离子和钠离子均能够实现快速脱嵌，从而提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升。当Xa的值过大，例如大于10％，锂离子的含量过大，钠离子的含量过少，无法进一步降低二次电池的充电温升；当Xa的值过小，例如小于2％，锂离子的含量过小，正极活性材料坍塌的可能性增加，会影响二次电池的循环寿命。当Xb的值过大，例如大于10％，离子半径较大的钠离子堵塞传输孔道的可能性较大，会影响二次电池的循环寿命和充电温升；当Xb的值过小，例如小于2％，钠盐的含量过小，锂盐的含量过大，而钠盐的成本较低，锂盐的成本较高，会影响二次电池的生产成本。当Xa+Xb的值过大，例如大于16％，锂离子和钠离子无法同时快速脱嵌，无法进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升；当Xa+Xb的值过小，例如小于10％，锂离子和钠离子含量较少，离子脱出和嵌入的数量较少，会影响二次电池的容量以及循环寿命。当b的值过大，例如大于85％，会导致锂盐和钠盐的含量较少，从而锂离子和钠离子的含量较少，离子脱出和嵌入的数量较少，会影响二次电池的容量以及循环寿命；当b的值过小，例如小于35％，无法有效提升二次电池的动力学性能，无法有效减小离子半径较大的钠离子堵塞传输孔道的可能性，无法进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升。通过调控正极材料层包括尖晶石型锰酸锂，电解液包括锂盐、钠盐和链状酯，链状酯的种类及质量百分含量，锂盐、钠盐的质量百分含量及其质量百分含量之和在本申请范围内，能够使二次电池具有较长的循环寿命以及较低的充电温升。
本申请的一种实施方案中，链状碳酸酯包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)或碳酸甲乙酯(MEC)中的至少一种，链状羧酸酯包括乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸甲酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯(EP)、丙酸丙酯(PP)或甲酸丙酯中的至少一种。基于电解液的质量，链状碳酸酯的质量百分含量为b1％，链状羧酸酯的质量百分含量为b2％，30≤b1≤70，示例性地，b1可以为30、33、35、37、40、43、45、47、50、53、55、57、60、63、65、67、70或为上述任意两个数值组成的范围。5≤b2≤45，示例性地，b2可以为5、7、10、13、15、17、20、23、25、27、30、33、35、37、40、43、45或为上述任意两个数值组成的范围。通过调控链状碳酸酯的种类及其质量百分含量、链状羧酸酯的种类及其质量百分含量在本申请范围内，二次电池的动力学性能进一步改善，进一步减小离子半径较大的钠离子堵塞传输孔道的可能性，从而进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升。
本申请的一种实施方案中，锂盐包括六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、三氟磺酰锂、二(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂或三(三氟甲基磺酰)甲基锂中的至少一种。通过选用上述锂盐，能够进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升。
本申请的一种实施方案中，钠盐包括六氟磷酸钠、四氟硼酸钠、六氟砷酸钠、双草酸硼酸钠、三氟甲基磺酸钠或高氯酸钠中的至少一种。通过选用上述钠盐，能够进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升，同时还能够降低二次电池的生产成本。
本申请的一种实施方案中，1≤Xa/Xb≤3。示例性地，Xa/Xb可以为1、1.1、1.2、1.4、1.5、1.6、1.8、2、2.1、2.2、2.4、2.5、2.6、2.8、3或为上述任意两个数值组成的范围。通过调控Xa/Xb的值在本申请范围内，钠离子的质量百分含量与锂离子的质量百分含量相匹配，可以进一步减小钠离子嵌入正极活性材料时造成结构塌陷的可能性，同时减小过多的钠离子堵塞传输孔道的可能性，从而进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升。
本申请的一种实施方案中，尖晶石型锰酸锂的粒径Dv50为D1μm，8.5≤D1≤14.5。示例性地，D1可以为8.5、8.7、9、9.5、9.7、10、10.5、10.7、11、11.5、11.7、12、12.5、12.7、13、13.5、13.7、14、14.5或为上述任意两个数值组成的范围。通过调控尖晶石型锰酸锂的粒径Dv50的值在本申请范围内，尖晶石型锰酸锂具有合适的粒径，能够形成合适的浸润孔道，并使正极活性材料与电解液具有合适的接触面积，将锂离子与钠离子的置换速度控制在合适的范围内，提高正极活性材料的稳定性，从而进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升。
本申请的一种实施方案中，尖晶石型锰酸锂的粒径Dv10为D2μm，尖晶石型锰酸锂的粒径Dv90为D3μm，1.4≤(D3-D2)/D1≤2.6。示例性地，(D3-D2)/D1可以为1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6或为上述任意两个数值组成的范围。通过调控(D3-D2)/D1的值在本申请范围内，尖晶石型锰酸锂具有合适的粒径分布，有利于形成尺寸合适的浸润孔道，提高电解液的浸润能力，加快锂离子与钠离子的传输，同时可以使正极活性材料与电解液具有更合适的接触面积，使锂离子与钠离子得到较为充分且快速传输的同时，锂离子脱出与钠离子嵌入的速度也能够得到有效控制，从而进一步减小离子脱嵌过程中正极活性材料结构塌陷的可能性，进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升。
本申请中，Dv50是指在材料的体积基准的粒度分布中，从小粒径测起、达到体积累积50％的粒径；Dv10是指在材料的体积基准的粒度分布中，从小粒径测起、达到体积累积10％的粒径；Dv90是指在材料的体积基准的粒度分布中，从小粒径测起、达到体积累积90％的粒径。
本申请的一种实施方案中，3.5≤D2≤5.5，示例性地，D2可以为3.5、3.7、3.9、4、4.1、4.3、4.5、4.7、4.9、5、5.1、5.3、5.5或为上述任意两个数值组成的范围；33.5≤D3≤37.5，示例性地，D3可以为33.5、34、34.5、35、35.5、36、36.5、37、37.5或为上述任意两个数值组成的范围。通过调控D2和D3的值在本申请范围内，尖晶石型锰酸锂具有合适的粒径分布，有利于形成尺寸合适的浸润孔道，提高电解液的浸润能力，加快锂离子与钠离子的传输，同时可以使正极活性材料与电解液具有更合适的接触面积，使锂离子与钠离子得到较为充分且快速传输的同时，锂离子脱出与钠离子嵌入的速度也能够得到有效控制，从而进一步减小离子脱嵌过程中正极活性材料结构塌陷的可能性，进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升。
本申请的一种实施方案中，正极材料层还包括铝元素或铌元素中的至少一种，能够进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升。
本申请的一种实施方案中，正极材料层包括铝元素，基于正极材料层的质量，铝元素的质量百分含量为Y1％，0.01≤Y1≤1.5。示例性地，Y1可以为0.01、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5或为上述任意两个数值组成的范围。通过调控正极材料层包括铝元素以及铝元素的质量百分含量Y1的值在本申请范围内，能够增加离子脱嵌孔道的尺寸，进一步减小过多的钠离子堵塞传输孔道的可能性，使锂离子与钠离子得到较为充分且快速的传输，从而进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升。
本申请的一种实施方案中，正极材料层包括铌元素，基于正极材料层的质量，铌元素的质量百分含量为Y2％，0.01≤Y2≤1.2。示例性地，Y2可以为0.01、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2或为上述任意两个数值组成的范围。通过调控正极材料层包括铌元素以及铌元素的质量百分含量Y2的值在本申请范围内，能够增加离子脱嵌孔道的尺寸，进一步减小过多的钠离子堵塞传输孔道的可能性，使锂离子与钠离子得到较为充分且快速的传输，从而进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升。
本申请的一种实施方案中，正极材料层包括铝元素和铌元素。基于正极材料层的质量，铝元素的质量百分含量为Y1％，0.01≤Y1≤1.5。示例性地，Y1可以为0.01、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5或为上述任意两个数值组成的范围。铌元素的质量百分含量为Y2％，0.01≤Y2≤1.2。示例性地，Y2可以为0.01、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2或为上述任意两个数值组成的范围。通过调控正极材料层包括铝元素和铌元素、铝元素和铌元素的质量百分含量在本申请范围内，能够增加离子脱嵌孔道的尺寸，进一步减小过多的钠离子堵塞传输孔道的可能性，使锂离子与钠离子得到较为充分且快速的传输，从而进一步提高二次电池的循环寿命以及降低二次电池的充电温升。
在本申请中，电解液还包括其他非水溶剂。本申请对其他非水溶剂没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可，例如可以包括但不限于其他碳酸酯化合物、其他羧酸酯化合物、醚化合物或其它有机溶剂中的至少一种。上述其他碳酸酯化合物可以包括但不限于其他链状碳酸酯化合物、环状碳酸酯化合物或氟代碳酸酯化合物中的至少一种。上述其他链状碳酸酯化合物可以包括但不限于碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)或碳酸乙丙酯(EPC)中的至少一种。上述环状碳酸酯化合物可以包括但不限于碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)或碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)中的至少一种。上述氟代碳酸酯化合物可以包括但不限于氟代碳酸乙烯酯(FEC)、碳酸1,2-二氟亚乙酯、碳酸1,1-二氟亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟亚乙酯、碳酸1,1,2,2-四氟亚乙酯、碳酸1-氟-2-甲基亚乙酯、碳酸1-氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,2-二氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟-2-甲基亚乙酯或碳酸三氟甲基亚乙酯中的至少一种。上述其他羧酸酯化合物可以包括但不限于乙酸正丙酯、乙酸叔丁酯、γ-丁内酯、癸内酯、戊内酯或己内酯中的至少一种。上述醚化合物可以包括但不限于二丁醚、四甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、1-乙氧基-1-甲氧基乙烷、2-甲基四氢呋喃或四氢呋喃中的至少一种。上述其它有机溶剂可以包括但不限于二甲亚砜、1,2-二氧戊环、环丁砜、甲基环丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、乙腈、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯或磷酸三辛酯中的至少一种。基于电解液的质量，其他非水溶剂的质量百分含量c为5％至49％。
本申请对尖晶石型锰酸锂的制备方法没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可。示例性地，尖晶石型锰酸锂的制备方法可以包括以下步骤：按照尖晶石锰酸锂的化学式，称取一定质量的碳酸锂、二氧化锰并混合，得到混合物，将上述混合物进行烧结，然后过300目筛网，得到尖晶石型锰酸锂。本申请对混合方式没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可。例如，可以在高速混合机中进行混合。本申请对混合转速没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可。例如，混合转速可以为200r/min至400r/min。本申请对混合时间没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可。例如，混合时间可以为25min至30min。本申请对烧结方式没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可。例如，可以在空气窑炉中进行烧结。本申请对烧结时的升温速率没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可。例如，烧结时的升温速率可以为3℃/min至8℃/min。本申请对烧结温度没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可。例如，烧结温度可以为800℃至860℃。本申请对烧结时间没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可。例如，烧结时间可以为10h至14h。
示例性地，包含铝元素的尖晶石型锰酸锂的制备方法可以包括以下步骤：按照包含铝元素的尖晶石锰酸锂的化学式，称取一定质量的碳酸锂、二氧化锰、含铝元素的化合物并混合，得到混合物，将上述混合物进行烧结，然后过300目筛网，得到包含铝元素的尖晶石型锰酸锂。本申请对含铝元素的化合物没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可。例如，含铝元素的化合物可以为Al2O3或Al2Cl3。本申请对混合方式没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可。例如，可以在高速混合机中进行混合。本申请对混合转速没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可。例如，混合转速可以为200r/min至400r/min。本申请对混合时间没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可。例如，混合时间可以为33min至38min。本申请对烧结方式没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可。例如，可以在空气窑炉中进行烧结。本申请对烧结时的升温速率没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可。例如，烧结时的升温速率可以为3℃/min至8℃/min。本申请对烧结温度没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可。例如，烧结温度可以为800℃至860℃。本申请对烧结时间没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可。例如，烧结时间可以为10h至14h。包含铌元素的尖晶石型锰酸锂的制备方法可以是将上述制备方法中含铝元素的化合物替换为含铌元素的化合物即可。包含铝元素和铌元素的尖晶石型锰酸锂的制备方法可以在上述制备方法中加入含铝元素的化合物的同时还加入含铌元素的化合物即可。例如，含铌元素的化合物可以为Nb2O5或NbCl3。在本申请中，铝元素和铌元素为掺杂元素。
本申请对调控尖晶石型锰酸锂的粒径Dv50、Dv10、Dv90的方法没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可。示例性地，可以通过对尖晶石型锰酸锂进行研磨来调控尖晶石型锰酸锂的粒径Dv50、Dv10、Dv90。例如，可以通过调控研磨时间来调控尖晶石型锰酸锂的粒径Dv50、Dv10、Dv90。示例性地，当其他条件不变时，延长研磨时间，尖晶石型锰酸锂的粒径Dv50减小，尖晶石型锰酸锂的粒径Dv10减小，尖晶石型锰酸锂的粒径Dv90减小；缩短研磨时间，尖晶石型锰酸锂的粒径Dv50增大，尖晶石型锰酸锂的粒径Dv10增大，尖晶石型锰酸锂的粒径Dv90增大。
本申请对调控(D3-D2)/D1的方法没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可。例如，可以通过调控D3、D2、D1各自的值来调控(D3-D2)/D1的值，D3、D2、D1的调控方法如上所述。
本申请对调控正极材料层中铝元素的质量百分含量的方法没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可。例如，可以通过调控加入的含铝元素的化合物的质量百分含量来调控正极材料层中铝元素的质量百分含量。
本申请对调控正极材料层中铌元素的质量百分含量的方法没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可。例如，可以通过调控加入的含铌元素的化合物的质量百分含量来调控正极材料层中铌元素的质量百分含量。
本申请对正极集流体没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可，例如，可以包含铝箔、铝合金箔或复合集流体(例如铝碳复合集流体)等。
本申请的正极材料层还包括导电剂和粘结剂，本申请对导电剂没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可。例如，导电剂可以包括但不限于导电炭黑、碳纳米管(CNTs)、碳纤维、鳞片石墨、石墨烯、金属材料或导电聚合物中的至少一种。上述导电炭黑可以包括但不限于乙炔黑或科琴黑。上述碳纳米管可以包括但不限于单壁碳纳米管和/或多壁碳纳米管。上述碳纤维可以包括但不限于气相生长碳纤维(VGCF)和/或纳米碳纤维。上述金属材料可以包括但不限于金属粉和/或金属纤维，具体地，金属可以包括但不限于铜、镍、铝或银中的至少一种。上述导电聚合物可以包括但不限于聚亚苯基衍生物、聚苯胺、聚噻吩、聚乙炔或聚吡咯中的至少一种。本申请对粘结剂没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可，例如，粘结剂可以包括但不限于聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚偏二氟乙烯、聚苯乙烯丁二烯共聚物(丁苯橡胶)、海藻酸钠、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钾、羟甲基纤维素钠或羟甲基纤维素钾中的至少一种。本申请对正极材料层中正极活性材料、导电剂、粘结剂的质量比没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要选择，只要能够实现本申请的目的即可。
本申请对正极集流体的厚度没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可，例如，正极集流体的厚度为5μm至20μm。本申请对正极材料层的厚度没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可，例如，正极材料层的厚度为30μm至250μm。本申请对正极极片的厚度没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可，例如，正极极片的厚度为50μm至500μm。
任选地，正极极片还可以包含导电层，导电层位于正极集流体和正极材料层之间。本申请对导电层的组成没有特别限制，可以是本领域常用的导电层。导电层包括导电剂和粘结剂。本申请对导电层中的导电剂和粘结剂没有特别限制，可以是上述导电剂和上述粘结剂中的至少一种。本申请对导电层中的导电剂和粘结剂的质量比没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要选择，只要能够实现本申请的目的即可。
在本申请中，负极极片包括负极集流体和设置在负极集流体至少一个表面上的负极材料层。上述“设置在负极集流体至少一个表面上的负极材料层”是指负极材料层可以设置在负极集流体沿自身厚度方向上的一个表面上，也可以设置在负极集流体沿自身厚度方向上的两个表面上。需要说明，这里的“表面”可以是负极集流体的全部区域，也可以是负极集流体的部分区域，本申请没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可。本申请对负极集流体没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可，例如，可以包含铜箔、铜合金箔、镍箔、不锈钢箔、钛箔、泡沫镍、泡沫铜或复合集流体等。
本申请的负极材料层包括负极活性材料。本申请对负极活性材料没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可，例如，负极活性材料可以包括天然石墨、人造石墨、中间相微碳球(MCMB)、硬碳、软碳、硅、硅-碳复合物、SiOx(0.5＜x＜1.6)、Li-Sn合金、Li-Sn-O合金、Sn、SnO、SnO2、尖晶石结构的钛酸锂Li4Ti5O12、Li-Al合金或金属锂等中的至少一种。本申请的负极材料层还包括粘结剂和导电剂。本申请对负极材料层中的粘结剂和导电剂没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可，例如，粘结剂可以是上述粘结剂中的至少一种，导电剂可以是上述导电剂中的至少一种。本申请的负极材料层还包括分散剂，本申请对负极材料层中的分散剂没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可，例如，分散剂可以包括羧甲基纤维素钠(CMC-Na)。本申请对负极材料层中负极活性材料、粘结剂、导电剂、分散剂的质量比没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要选择，只要能够实现本申请的目的即可。
本申请对负极集流体的厚度没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可，例如，负极集流体的厚度为4μm至12μm。本申请对负极材料层的厚度没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可，例如，负极材料层的厚度为30μm至250μm。本申请对负极极片的厚度没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可，例如，负极极片的厚度为30μm至500μm。
任选地，负极极片还可以包含导电层，导电层位于负极集流体和负极材料层之间。本申请对导电层的组成没有特别限制，可以是本领域常用的导电层。导电层包括导电剂和粘结剂。本申请对导电层中的导电剂和粘结剂没有特别限制，可以是上述导电剂和上述粘结剂中的至少一种。本申请对导电层中的导电剂和粘结剂的质量比没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要选择，只要能够实现本申请的目的即可。
在本申请中，二次电池还包括隔膜。隔膜用来分隔正极极片和负极极片，防止二次电池内部短路，允许电解质离子自由通过，且不影响电化学充放电过程的进行。本申请对隔膜没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，隔膜的材料可以包括但不限于聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)为主的聚烯烃(PO)类、聚酯(例如，聚对苯二甲酸二乙酯(PET)膜)、纤维素、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)、氨纶或芳纶中的至少一种；隔膜的类型可以包括织造膜、非织造膜、微孔膜、复合膜、碾压膜或纺丝膜中的至少一种。
在本申请中，隔膜可以包括基材和表面处理层。基材可以为具有多孔结构的无纺布或复合膜，基材的材料可以包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺中的至少一种。任选地，可以使用聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚丙烯无纺布、聚乙烯无纺布或聚丙烯-聚乙烯-聚丙烯多孔复合膜。任选地，基材的至少一个表面上设置有表面处理层，表面处理层可以是聚合物层或无机物层，也可以是混合聚合物与无机物所形成的层。例如，无机物层包括无机颗粒和粘结剂，本申请对上述无机颗粒没有特别限制，例如可以包括氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钛、二氧化铪、氧化锡、二氧化铈、氧化镍、氧化锌、氧化钙、氧化锆、氧化钇、碳化硅、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙或硫酸钡中的至少一种。本申请对上述粘结剂没有特别限制，例如可以是前述粘结剂中的至少一种。聚合物层中包含聚合物，聚合物的材料包括聚酰胺、聚丙烯腈、丙烯酸酯聚合物、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醚、聚偏氟乙烯或聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)中的至少一种。
本申请的二次电池还包括包装袋，用于容纳正极极片、隔膜、负极极片和电解液，以及二次电池中本领域已知的其它部件，本申请对上述其它部件不做限定。本申请对包装袋没有特别限制，可以为本领域公知的包装袋，只要能够实现本申请目的即可。
本申请的二次电池的制备过程为本领域技术人员所熟知的，本申请没有特别的限制，例如，可以包括但不限于以下步骤：将正极极片、隔膜和负极极片按顺序堆叠，并根据需要将其卷绕、折叠等操作得到卷绕结构的电极组件，将电极组件放入包装袋内，将电解液注入包装袋并封口，得到二次电池；或者，将正极极片、隔膜和负极极片按顺序堆叠，然后用胶带将整个叠片结构的四个角固定好得到叠片结构的电极组件，将电极组件置入包装袋内，将电解液注入包装袋并封口，得到二次电池。此外，也可以根据需要将防过电流元件、导板等置于包装袋中，从而防止二次电池内部的压力上升、过充放电。其中，包装袋为本领域已知的包装袋，本申请对此不作限定。
本申请的第二方面提供了一种电子装置，其包括前述任一实施方案中的二次电池。因此，本申请提供的电子装置具有良好的使用性能。
本申请对电子装置的种类没有特别限定，其可以是用于现有技术中已知的任何电子装置。在一些实施例中，电子装置可以包括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、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。
实施例
以下，举出实施例及对比例来对本申请的实施方式进行更具体地说明。各种的试验及评价按照下述的方法进行。另外，只要无特别说明，“份”、“％”为质量基准。
测试方法和设备：
粒径Dv50、Dv10、Dv90测试：
拆解二次电池获得正极极片，经过450℃煅烧后，剥离铝箔，得到正极活性材料颗粒。使用马尔文粒度测试仪(型号为MasterSizer 3000)对正极活性材料颗粒的粒径进行测量。在50mL洁净烧杯中加入0.02g正极活性材料颗粒，加入10mL分散剂水，在120W超声清洗机中超声30min，使正极活性材料颗粒完全分散于水中，得到样品分散液。使用马尔文粒度测试仪对上述样品分散液进行测试，得到正极活性材料颗粒的粒径Dv50、Dv10、Dv90。
掺杂元素的质量百分含测试：
将二次电池以1C恒流放电至3.0V，然后进行拆解，得到正极极片，对正极极片进行如下测试：
(1)将正极极片表面的正极材料层刮下来，收集正极材料粉末，对收集得到的正极材料粉末使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES，型号为Agilent 5800，安捷伦公司提供)进行测试，得到掺杂元素的质量百分含量；
(2)随机选取正极极片上直径为14mm的小圆片，对小圆片上的正极材料层进行表面能谱(EDS)测试，将测试区域放大3000倍，对放大3000倍后的全区域进行EDS测试以获得正极材料层中掺杂元素的质量百分含量；
取上述两者测试结果的较高值作为正极材料层中掺杂元素的质量百分含量。
循环性能测试：
在25℃环境温度下，将实施例和对比例制备得到的二次电池(电池容量为2000mAh)以1C恒流充电至电压为4.2V，然后以4.2V恒压充电至电流为0.05C，此时的充电容量记为二次电池的首圈充电容量，之后静置5min，再以0.5C恒流放电至电压为3.0V，静置5min，此为一个充放电循环过程，此时的放电容量记为二次电池的首圈放电容量，也即为二次电池的初始容量。将二次电池按照上述方法进行300圈充放电循环测试，记录第300圈循环的放电容量。
二次电池25℃循环300圈的容量保持率(％)＝第300圈循环的放电容量/首圈放电容量×100％。
充电温升测试：
将二次电池置于25℃恒温箱中，静置30min，使二次电池达到恒温。将达到恒温的二次电池以5.0C恒流充电至电压为4.35V，然后以4.35V恒压充电至电流为0.05C。接着以11.0C恒流放电至3.0V，上述过程采用多路测温仪监控二次电池充电过程和放电过程表面的温升。
实施例1-1
<正极活性材料的制备>
称取碳酸锂203.3g、二氧化锰1000.0g，在高速混合机中以300r/min的转速混合30min，得到混合物，将上述混合物置于空气窑炉中进行烧结，以5℃/min的升温速率升温至800℃，保持12h，自然冷却后取出，然后过300目筛网、研磨，得到正极活性材料尖晶石型锰酸锂LiMn2O4。上述尖晶石型锰酸锂的粒径Dv50(即D1)为16.1μm、Dv10(即D2)为6.1μm、Dv90(即D3)为27μm。
<正极极片的制备>
将上述制备得到的正极活性材料、乙炔黑、聚偏氟乙烯按照质量比96:2:2进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂，调配成为固含量为75wt％的正极浆料，真空搅拌均匀后得到正极浆料。将正极浆料均匀涂覆在厚度为10μm的正极集流体铝箔的一个表面上，90℃条件下烘干，得到厚度为100μm的单面涂布正极材料层的正极极片。然后在铝箔的另一个表面上重复以上步骤，即得到双面涂布正极材料层的正极极片。90℃条件下烘干后冷压，再经裁片、焊接极耳，得到规格为74mm×867mm的正极极片待用。其中，冷压压力为3T。
<负极极片的制备>
将人造石墨、丁苯橡胶(SBR)、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)按照质量比97.4:1.2:1.4进行混合，加入去离子水作为溶剂，调配成为固含量为45wt％的负极浆料，真空搅拌机搅拌均匀后得到负极浆料。将负极浆料均匀涂覆于厚度为10μm的负极集流体铜箔的一个表面上，90℃条件下烘干，得到涂层厚度为100μm的单面涂布负极材料层的负极极片。然后在铜箔的另一个表面上重复以上步骤，即得到双面涂布负极材料层的负极极片。90℃条件下烘干后冷压，再经裁片、焊接极耳，得到规格为78mm×875mm的负极极片待用。其中，冷压压力为3T。
<电解液的制备>
在含水量小于10ppm的氩气气氛手套箱中，将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、丙酸丙酯(PP)混合均匀得到非水有机溶剂，再将干燥的锂盐六氟磷酸锂(LiPF6)溶解于上述非水有机溶剂中，再加入钠盐六氟磷酸钠，得到电解液。其中，锂盐的质量百分含量Xa为2％，钠盐的质量百分含量Xb为10％，链状碳酸酯的质量百分含量b1为25％，链状羧酸酯的质量百分含量b2为20％，链状酯的质量百分含量b为45％，余量为碳酸乙烯酯(EC)。
<隔膜>
采用厚度为7μm的多孔聚乙烯薄膜(Celgard公司提供)作为隔膜。
<二次电池的制备>
将正极极片、隔膜、负极极片、隔膜按顺序叠好，使隔膜处于正极极片和负极极片之间起到隔离作用，然后卷绕得到电极组件；将电极组件置于铝塑膜包装袋中，并在80℃下脱去水分，注入上述配好的电解液，经过真空封装、静置、化成(温度60℃、1C恒流充电至4.45V)、整形工序得到二次电池。
实施例1-2至实施例1-16
除了在<电解液的制备>中按照表1调整相关制备参数以外，其余与实施例1-1相同。其中，当加入的锂盐的质量百分含量、钠盐的质量百分含量、链状碳酸酯的质量百分含量或链状羧酸酯的质量百分含量中的至少一者发生变化时，碳酸乙烯酯的质量百分含量随之改变。
实施例2-1至实施例2-11
除了通过调整研磨时间从而使尖晶石型锰酸锂的粒径Dv50、Dv10、Dv90的值如表2所示以外，其余与实施例1-1相同。
实施例2-12
除了通过调整研磨时间从而使尖晶石型锰酸锂的粒径Dv50、Dv10、Dv90的值如表2所示以外，其余与实施例1-13相同。
实施例2-13
除了通过调整研磨时间从而使尖晶石型锰酸锂的粒径Dv50、Dv10、Dv90的值如表2所示以外，其余与实施例1-15相同。
实施例3-1至实施例3-5
除了在<正极活性材料的制备>中在反应原料中还加入含铝元素的化合物Al2O3使铝元素的质量百分含量Y1如表3所示，以及将混合时间调整为35min以外，其余与实施例1-1相同。
实施例3-6至实施例3-10
除了在<正极活性材料的制备>中在反应原料中还加入含铌元素的化合物Nb2O5使铌元素的质量百分含量Y2如表3所示，以及将混合时间调整为35min以外，其余与实施例1-1相同。
实施例3-11
除了在<正极活性材料的制备>中在反应原料中还加入含铝元素的化合物Al2O3以及含铌元素的化合物Nb2O5，使铝元素的质量百分含量Y1和铌元素的质量百分含量Y2如表3所示，以及将混合时间调整为40min以外，其余与实施例1-1相同。
实施例3-12
除了在<正极活性材料的制备>中在反应原料中还加入含铝元素的化合物Al2O3以及含铌元素的化合物Nb2O5，使铝元素的质量百分含量Y1和铌元素的质量百分含量Y2如表3所示，以及将混合时间调整为40min以外，其余与实施例1-7相同。
对比例1至对比例6
除了在<电解液的制备>中按照表1调整相关制备参数以外，其余与实施例1-1相同。其中，当加入的锂盐的质量百分含量、钠盐的质量百分含量、链状碳酸酯的质量百分含量或链状羧酸酯的质量百分含量中的至少一者发生变化时，碳酸乙烯酯的质量百分含量随之改变。
对比例7
除了按照以下方法制备正极活性材料以及在<电解液的制备>中按照表1调整相关制备参数以外，其余与实施例1-1相同。
<正极活性材料的制备>
称取碳酸锂203.3g、二氧化锰1000.0g，在高速混合机中以300r/min的转速混合30min，得到混合物，将上述混合物置于空气窑炉中进行烧结，以10℃/min的升温速率升温至900℃，保持12h，自然冷却后取出，然后过300目筛网、研磨，得到正极活性材料层状锰酸锂。
其中，在<电解液的制备>中，锂盐的质量百分含量Xa为6.5％、钠盐的质量百分含量Xb为7％、链状碳酸酯的质量百分含量b1为26％，链状羧酸酯的质量百分含量b2为10％，链状酯的质量百分含量b为36％，余量为碳酸乙烯酯(EC)。
各实施例和对比例的制备参数和电性能参数如表1至表3所示。
表1
注：(1)表1中，“\”表示无相关制备参数；(2)表1中，以实施例1-7为例，链状羧酸酯种类为“PP+EP”，链状羧酸酯含量b2为“55(30+25)”，表示制备电解液时，加入的链状羧酸酯包括PP和EP，基于电解液的质量，链状羧酸酯的质量百分含量为55％，PP的质量百分含量为30％，EP的质量百分含量为25％，其他实施例或对比例以此类推。
参见表1，由实施例1-1至实施例1-16和对比例1至对比例7可知，通过调控正极材料层包括尖晶石型锰酸锂，电解液包括锂盐、钠盐和链状酯，链状酯的种类及质量百分含量，锂盐、钠盐的质量百分含量及其质量百分含量之和在本申请范围内，二次电池25℃循环300圈的容量保持率更高、充电温升更低，说明二次电池具有较长的循环寿命以及较低的充电温升。而对比例1至对比例7中，二次电池25℃循环300圈的容量保持率较低、充电温升较高，说明二次电池循环寿命较短、充电温升较高。
链状碳酸酯的种类及其质量百分含量、链状羧酸酯的种类及其质量百分含量通常会影响二次电池的循环寿命以及充电温升。由实施例1-1至实施例1-12、实施例1-15、实施例1-16可知，通过调控链状碳酸酯的种类及其质量百分含量、链状羧酸酯的种类及其质量百分含量在本申请范围内，二次电池25℃循环300圈的容量保持率较高、充电温升较低，说明二次电池具有较长的循环寿命以及较低的充电温升。
锂盐的种类通常会影响二次电池的循环寿命以及充电温升。由实施例1-1至实施例1-16可知，通过调控锂盐的种类在本申请范围内，二次电池25℃循环300圈的容量保持率较高、充电温升较低，说明二次电池具有较长的循环寿命以及较低的充电温升。
钠盐的种类通常会影响二次电池的循环寿命以及充电温升。由实施例1-1至实施例1-16可知，通过调控钠盐的种类在本申请范围内，二次电池25℃循环300圈的容量保持率较高、充电温升较低，说明二次电池具有较长的循环寿命以及较低的充电温升。
Xa/Xb的值通常会影响二次电池的循环寿命以及充电温升。由实施例1-1至实施例1-16可知，通过调控Xa/Xb的值在本申请范围内，二次电池25℃循环300圈的容量保持率较高、充电温升较低，说明二次电池具有较长的循环寿命以及较低的充电温升。
实施例1-1的正极活性材料尖晶石型锰酸锂的X射线衍射(XRD)测试图在18°至20°处出现对应于(111)晶面的第一衍射峰，在43°至45°处出现对应于(400)晶面的第二衍射峰，在63°至65°处出现对应于(440)晶面的第三衍射峰。
表2
尖晶石型锰酸锂的粒径Dv50(即D1)通常会影响二次电池的循环寿命以及充电温升。由实施例1-1、实施例2-1至实施例2-13可知，通过调控尖晶石型锰酸锂的粒径Dv50的值在本申请范围内，二次电池25℃循环300圈的容量保持率较高、充电温升较低，说明二次电池具有较长的循环寿命以及较低的充电温升。
(D3-D2)/D1的值通常会影响二次电池的循环寿命以及充电温升。由实施例1-1、实施例2-1至实施例2-13可知，通过调控(D3-D2)/D1的值在本申请范围内，二次电池25℃循环300圈的容量保持率较高、充电温升较低，说明二次电池具有较长的循环寿命以及较低的充电温升。
尖晶石型锰酸锂的粒径Dv10(即D2)和尖晶石型锰酸锂的粒径Dv90(即D3)通常会影响二次电池的循环寿命以及充电温升。由实施例1-1、实施例2-1至实施例2-13可知，通过调控尖晶石型锰酸锂的粒径Dv10的值和尖晶石型锰酸锂的粒径Dv90的值在本申请范围内，二次电池25℃循环300圈的容量保持率较高、充电温升较低，说明二次电池具有较长的循环寿命以及较低的充电温升。
表3
注：表3中，“\”表示无相关制备参数。
正极材料层还包括铝元素以及铝元素的质量百分含量通常会影响二次电池的循环寿命以及充电温升。由实施例1-1、实施例3-1至实施例3-5可知，通过调控正极材料层还包括铝元素以及铝元素的质量百分含量在本申请范围内，二次电池25℃循环300圈的容量保持率较高、充电温升较低，说明二次电池具有较长的循环寿命以及较低的充电温升。
正极材料层还包括铌元素以及铌元素的质量百分含量通常会影响二次电池的循环寿命以及充电温升。由实施例1-1、实施例3-6至实施例3-10可知，通过调控正极材料层还包括铌元素以及铌元素的质量百分含量在本申请范围内，二次电池25℃循环300圈的容量保持率较高、充电温升较低，说明二次电池具有较长的循环寿命以及较低的充电温升。
正极材料层还包括铝元素和铌元素，以及铝元素的质量百分含量、铌元素的质量百分含量通常会影响二次电池的循环寿命以及充电温升。由实施例1-1、实施例3-11、实施例3-12可知，通过调控正极材料层还包括铝元素和铌元素，以及铝元素的质量百分含量、铌元素的质量百分含量在本申请范围内，二次电池25℃循环300圈的容量保持率较高、充电温升较低，说明二次电池具有较长的循环寿命以及较低的充电温升。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或物品不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或物品所固有的要素。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种二次电池，其包括正极极片、负极极片和电解液，所述正极极片包括正极集流体以及设置于正极集流体至少一个表面上的正极材料层，所述正极材料层包括尖晶石型锰酸锂，所述电解液包括锂盐、钠盐和链状酯，所述链状酯包括链状碳酸酯或链状羧酸酯中的至少一种，基于所述电解液的质量，所述锂盐的质量百分含量为Xa％，所述钠盐的质量百分含量为Xb％，所述链状酯的质量百分含量为b％，2≤Xa≤10，2≤Xb≤10，10≤Xa+Xb≤16，35≤b≤85。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯中的至少一种，所述链状羧酸酯包括乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸甲酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯或甲酸丙酯中的至少一种，基于所述电解液的质量，所述链状碳酸酯的质量百分含量为b1％，所述链状羧酸酯的质量百分含量为b2％，30≤b1≤70，5≤b2≤45。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述锂盐包括六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、三氟磺酰锂、二(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂或三(三氟甲基磺酰)甲基锂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述钠盐包括六氟磷酸钠、四氟硼酸钠、六氟砷酸钠、双草酸硼酸钠、三氟甲基磺酸钠或高氯酸钠中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的二次电池，其中，1≤Xa/Xb≤3。
6.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述尖晶石型锰酸锂的粒径Dv50为D1μm，8.5≤D1≤14.5。
7.根据权利要求6所述的二次电池，其中，所述尖晶石型锰酸锂的粒径Dv10为D2μm，所述尖晶石型锰酸锂的粒径Dv90为D3μm，1.4≤(D3-D2)/D1≤2.6。
8.根据权利要求7所述的二次电池，其中，3.5≤D2≤5.5，33.5≤D3≤37.5。
9.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述正极材料层还包括铝元素或铌元素中的至少一种，所述正极材料层满足以下至少一者：
(1)基于所述正极材料层的质量，所述铝元素的质量百分含量为Y1％，0.01≤Y1≤1.5；
(2)基于所述正极材料层的质量，所述铌元素的质量百分含量为Y2％，0.01≤Y2≤1.2。
10.一种电子装置，其包括权利要求1至9中任一项所述的二次电池。
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