CN118016973A - 一种二次电池及电子装置 - Google Patents
一种二次电池及电子装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118016973A CN118016973A CN202410069506.1A CN202410069506A CN118016973A CN 118016973 A CN118016973 A CN 118016973A CN 202410069506 A CN202410069506 A CN 202410069506A CN 118016973 A CN118016973 A CN 118016973A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- secondary battery
- electrolyte
- ltoreq
- positive electrode
- lithium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 86
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 78
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 75
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 72
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims abstract description 51
- IGILRSKEFZLPKG-UHFFFAOYSA-M lithium;difluorophosphinate Chemical compound [Li+].[O-]P(F)(F)=O IGILRSKEFZLPKG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 48
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 229910000625 lithium cobalt oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)cobalt Chemical compound [Li+].[O-][Co]=O BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims description 11
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 6
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 claims description 6
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910019549 CoyMzO2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- DEUISMFZZMAAOJ-UHFFFAOYSA-N lithium dihydrogen borate oxalic acid Chemical compound B([O-])(O)O.C(C(=O)O)(=O)O.C(C(=O)O)(=O)O.[Li+] DEUISMFZZMAAOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- JVBXVOWTABLYPX-UHFFFAOYSA-L sodium dithionite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])=O JVBXVOWTABLYPX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000007667 floating Methods 0.000 abstract description 87
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 62
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 59
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 59
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 38
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 description 30
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- -1 nickel element Chemical compound 0.000 description 28
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 27
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 21
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 21
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 20
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 16
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 16
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 16
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 13
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 8
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 8
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 6
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 6
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 5
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 5
- 239000002335 surface treatment layer Substances 0.000 description 5
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 5
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 4
- 229910015915 LiNi0.8Co0.2O2 Inorganic materials 0.000 description 4
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 4
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 4
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 4
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 4
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 3
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 3
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 1,2-butylene carbonate Chemical compound CCC1COC(=O)O1 ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BJWMSGRKJIOCNR-UHFFFAOYSA-N 4-ethenyl-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound C=CC1COC(=O)O1 BJWMSGRKJIOCNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound FC1COC(=O)O1 SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910013188 LiBOB Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VUPKGFBOKBGHFZ-UHFFFAOYSA-N dipropyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OCCC VUPKGFBOKBGHFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N ethyl propionate Chemical compound CCOC(=O)CC FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 229920003063 hydroxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 229940031574 hydroxymethyl cellulose Drugs 0.000 description 2
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 2
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N methyl formate Chemical compound COC=O TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KKQAVHGECIBFRQ-UHFFFAOYSA-N methyl propyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OC KKQAVHGECIBFRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- IFYYFLINQYPWGJ-UHFFFAOYSA-N n-hexyl-gamma-butyrolactone Natural products CCCCCCC1CCC(=O)O1 IFYYFLINQYPWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 2
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 2
- 229920005569 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) Polymers 0.000 description 2
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 2
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N propyl acetate Chemical compound CCCOC(C)=O YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 2
- GAEKPEKOJKCEMS-UHFFFAOYSA-N - Dihydro-5-methyl-2(3H)-furanone Natural products CC1CCC(=O)O1 GAEKPEKOJKCEMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBFHTYHTHYHCDJ-UHFFFAOYSA-N -5-Ethyldihydro-2(3H)-furanone Natural products CCC1CCC(=O)O1 JBFHTYHTHYHCDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LZDKZFUFMNSQCJ-UHFFFAOYSA-N 1,2-diethoxyethane Chemical compound CCOCCOCC LZDKZFUFMNSQCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon Chemical compound CN1CCN(C)C1=O CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYCXIDKAJBXPCZ-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxy-1-methoxyethane Chemical compound CCOC(C)OC MYCXIDKAJBXPCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHOPWFKONJYLCF-UHFFFAOYSA-N 2-(2-sulfanylethyl)isoindole-1,3-dione Chemical compound C1=CC=C2C(=O)N(CCS)C(=O)C2=C1 UHOPWFKONJYLCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YEVQZPWSVWZAOB-UHFFFAOYSA-N 2-(bromomethyl)-1-iodo-4-(trifluoromethyl)benzene Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=C(I)C(CBr)=C1 YEVQZPWSVWZAOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 2-methyltetrahydrofuran Chemical compound CC1CCCO1 JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PPDFQRAASCRJAH-UHFFFAOYSA-N 2-methylthiolane 1,1-dioxide Chemical compound CC1CCCS1(=O)=O PPDFQRAASCRJAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DSMUTQTWFHVVGQ-UHFFFAOYSA-N 4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound FC1OC(=O)OC1F DSMUTQTWFHVVGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AQJSPWIJMNBRJR-UHFFFAOYSA-N 4,5-difluoro-4-methyl-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound CC1(F)OC(=O)OC1F AQJSPWIJMNBRJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PYKQXOJJRYRIHH-UHFFFAOYSA-N 4-fluoro-4-methyl-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound CC1(F)COC(=O)O1 PYKQXOJJRYRIHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LECKFEZRJJNBNI-UHFFFAOYSA-N 4-fluoro-5-methyl-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound CC1OC(=O)OC1F LECKFEZRJJNBNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OZJPLYNZGCXSJM-UHFFFAOYSA-N 5-valerolactone Chemical compound O=C1CCCCO1 OZJPLYNZGCXSJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- WXNUAYPPBQAQLR-UHFFFAOYSA-N B([O-])(F)F.[Li+] Chemical compound B([O-])(F)F.[Li+] WXNUAYPPBQAQLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007549 Li2SiF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000552 LiCF3SO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013406 LiN(SO2CF3)2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002992 LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910011322 LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002995 LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001290 LiPF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N Methyl propionate Chemical compound CCC(=O)OC RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 229920002334 Spandex Polymers 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- RQMIWLMVTCKXAQ-UHFFFAOYSA-N [AlH3].[C] Chemical compound [AlH3].[C] RQMIWLMVTCKXAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N [C].[Si] Chemical compound [C].[Si] HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- LEGITHRSIRNTQV-UHFFFAOYSA-N carbonic acid;3,3,3-trifluoroprop-1-ene Chemical compound OC(O)=O.FC(F)(F)C=C LEGITHRSIRNTQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000009831 deintercalation Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNQXJPARXFUULZ-UHFFFAOYSA-N dioxolane Chemical compound C1COOC1 SNQXJPARXFUULZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- BVWQQMASDVGFGI-UHFFFAOYSA-N ethene propyl hydrogen carbonate Chemical compound C(CC)OC(O)=O.C=C BVWQQMASDVGFGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- IFYYFLINQYPWGJ-VIFPVBQESA-N gamma-Decalactone Natural products CCCCCC[C@H]1CCC(=O)O1 IFYYFLINQYPWGJ-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 1
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229910003473 lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001540 lithium hexafluoroarsenate(V) Inorganic materials 0.000 description 1
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001496 lithium tetrafluoroborate Inorganic materials 0.000 description 1
- VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(fluorosulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FS(=O)(=O)[N-]S(F)(=O)=O VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229940017219 methyl propionate Drugs 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021392 nanocarbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229920001289 polyvinyl ether Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 1
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000004759 spandex Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WMOVHXAZOJBABW-UHFFFAOYSA-N tert-butyl acetate Chemical compound CC(=O)OC(C)(C)C WMOVHXAZOJBABW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012956 testing procedure Methods 0.000 description 1
- ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N tetraglyme Chemical compound COCCOCCOCCOCCOC ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003606 tin compounds Chemical class 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DQWPFSLDHJDLRL-UHFFFAOYSA-N triethyl phosphate Chemical compound CCOP(=O)(OCC)OCC DQWPFSLDHJDLRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WVLBCYQITXONBZ-UHFFFAOYSA-N trimethyl phosphate Chemical compound COP(=O)(OC)OC WVLBCYQITXONBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000009461 vacuum packaging Methods 0.000 description 1
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N vinyl-ethylene Natural products C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N ε-Caprolactone Chemical compound O=C1CCCCCO1 PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本申请提供了一种二次电池及电子装置。二次电池包括正极极片、负极极片和电解液，正极极片包括正极材料层，正极材料层包括锂钴氧化物，锂钴氧化物包括镍元素，电解液包括三氟化硼络合物、二氟磷酸锂和含硼添加剂。本申请能够改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。
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及电子装置。
背景技术
二次电池，如锂离子电池，其具有储能密度大、开路电压高、自放电率低、循环寿命长、安全性好等优点，现已作为电源广泛应用于各类电子产品。
随着电动汽车和可移动电子设备的高速发展，人们对锂离子电池的性能需求日益多元，而电解液作为锂离子电池的重要组成部分，迫切需要加以改进，以获得同时具有良好的低温循环性能和浮充性能的二次电池。
发明内容
本申请的目的在于提供一种二次电池及电子装置，以改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。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材料层，所述正极材料层包括锂钴氧化物，所述锂钴氧化物包括镍元素，所述电解液包括三氟化硼络合物、二氟磷酸锂和含硼添加剂。通过调控正极材料层包括锂钴氧化物，锂钴氧化物包括上述元素，以及电解液包括三氟化硼络合物、二氟磷酸锂和含硼添加剂，二次电池在低温条件下仍然具有较高的电导率和锂离子迁移速率，三氟化硼络合物为助剂，能够提高添加剂的溶解度，电解液中各成分协同作用，可以有效抑制过渡金属的离解和溶出，并在正极界面形成较为均匀且稳定的保护膜，同时可以有效避免电解液的粘度增加而影响锂离子迁移速率，因而本申请提供的二次电池具有良好的低温循环性能和浮充性能。
在本申请的一些实施方案中，所述负极极片包括负极材料层，所述负极材料层包括碳材料和硅基材料，所述碳材料包括人造石墨和/或天然石墨，负极材料层包括上述材料，能够进一步提高二次电池的低温循环性能和浮充性能。
在本申请的一些实施方案中，基于电解液的质量，三氟化硼络合物的质量百分含量为X％，二氟磷酸锂的质量百分含量为A％，所述含硼添加剂的质量百分含量为B％，0.01≤X≤2.7，0.2≤A+B≤6。通过调控三氟化硼络合物的质量百分含量、二氟磷酸锂与含硼添加剂的质量百分含量之和在本申请范围内，二次电池在低温或浮充条件下，三氟化硼络合物能够进一步提高添加剂的溶解度，电解液中各成分之间的协同作用进一步稳定发挥，从而进一步改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。
在本申请的一些实施方案中，所述电解液满足以下特征的至少一者：(1)0.1≤A≤3；(2)0.01≤B≤3；(3)0.1≤A/B≤30。电解液满足上述特征的至少一者，能够进一步改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。
在本申请的一些实施方案中，所述含硼添加剂包括二草酸硼酸锂或二氟草酸硼酸锂中的至少一种。含硼添加剂选用上述物质，可以进一步抑制过渡金属的离解和溶出，并且使正极界面保护膜具有较为合适的厚度，从而进一步改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。
在本申请的一些实施方案中，所述电解液还包括碳酸丙烯酯，基于所述电解液的质量，所述碳酸丙烯酯的质量百分含量为D％，5≤D≤20。通过调控电解液还包括碳酸丙烯酯以及碳酸丙烯酯的质量百分含量在本申请范围内，电解液可以有效降低二次电池在不同温度和循环圈数下的性能波动，从而进一步改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。
在本申请的一些实施方案中，基于所述电解液的质量，所述二氟磷酸锂的质量百分含量为A％，0.005≤A/D≤0.2。通过调控A/D的值在本申请范围内，二氟磷酸锂的质量百分含量与碳酸丙烯酯的质量百分含量相匹配，可以进一步提高二次电池的低温循环容量保持率和浮充容量保持率，并进一步降低二次电池的浮充体积膨胀率，从而进一步改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。
在本申请的一些实施方案中，所述电解液还包括第一添加剂，所述第一添加剂包括连二亚硫酸钠，基于所述电解液的质量，所述第一添加剂的质量百分含量为E％，0.1≤E≤2.5。通过调控电解液还包括第一添加剂、第一添加剂的种类及其质量百分含量在本申请范围内，可以使正极界面保护膜具有较为合适的厚度和致密度，从而进一步改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。
在本申请的一些实施方案中，所述锂钴氧化物包括LixNi1-y-zCoyMzO2，0.95≤x≤1.1，0.01≤y≤0.35，0.01≤z≤0.5，M包括Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr或V中的至少一种元素。锂钴氧化物选用上述化合物，且电解液的成分在本申请范围内，能够进一步改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。
在本申请的一些实施方案中，所述正极材料层包括正极材料，所述正极材料的比表面积为0.1m2/g至3.9m2/g。通过调控正极材料的比表面积在本申请范围内，可以进一步改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。
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及电子装置。二次电池包括正极极片、负极极片和电解液，正极极片包括正极材料层，正极材料层包括锂钴氧化物，锂钴氧化物包括镍元素，电解液包括三氟化硼络合物、二氟磷酸锂和含硼添加剂。通过调控正极材料层包括锂钴氧化物，锂钴氧化物包括上述元素，以及电解液包括三氟化硼络合物、二氟磷酸锂和含硼添加剂，能够使二次电池具有良好的低温循环性能和浮充性能。
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。
需要说明的是，本申请的具体实施方式中，以锂离子电池作为二次电池的例子来解释本申请，但是本申请的二次电池并不仅限于锂离子电池。具体技术方案如下：
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，正极极片包括正极材料层，正极材料层包括锂钴氧化物，锂钴氧化物包括镍元素，电解液包括三氟化硼络合物、二氟磷酸锂和含硼添加剂。
发明人研究发现，通过调控正极材料层包括锂钴氧化物，锂钴氧化物包括上述元素，以及电解液包括三氟化硼络合物、二氟磷酸锂和含硼添加剂，二次电池在低温条件下仍然具有较高的电导率和锂离子迁移速率，三氟化硼络合物为助剂，能够提高本申请电解液中添加剂的溶解度，电解液中各成分协同作用，可以有效抑制过渡金属的离解和溶出，并在正极界面形成较为均匀且稳定的保护膜，同时可以有效避免电解液的粘度增加而影响锂离子迁移速率，因而本申请提供的二次电池具有良好的低温循环性能和浮充性能。在本申请中，低温是指温度低于0℃。在本申请中，正极材料层包括正极材料，正极材料包括锂钴氧化物，锂钴氧化物包括镍元素。
本申请的一种实施方案中，负极极片包括负极材料层，负极材料层包括碳材料和硅基材料，碳材料包括人造石墨和/或天然石墨。本申请的一种实施方案中，硅基材料包括硅(单质)或硅化合物，示例性地，硅化合物可以包括硅碳(SiC)、硅氧化物(SiOn，0＜n≤2)中的至少一种。上述材料在锂离子的嵌入和脱嵌的过程中结晶结构较为稳定，负极材料层包括上述材料，能够进一步提高二次电池的低温循环性能和浮充性能。在本申请中，负极材料层包括负极材料，负极材料包括碳材料和硅基材料。
本申请的一种实施方案中，基于电解液的质量，三氟化硼络合物的质量百分含量为X％，二氟磷酸锂的质量百分含量为A％，含硼添加剂的质量百分含量为B％，0.01≤X≤2.7，示例性地，X的值可以为0.01、0.03、0.05、0.07、0.09、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1、1.3、1.5、1.7、1.9、2、2.3、2.5、2.7或为上述任意两个数值组成的范围。0.2≤A+B≤6，示例性地，A+B的值可以为0.2、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6或为上述任意两个数值组成的范围。通过调控三氟化硼络合物的质量百分含量、二氟磷酸锂与含硼添加剂的质量百分含量之和在本申请范围内，二次电池在低温或浮充条件下，三氟化硼络合物能够进一步提高添加剂的溶解度，电解液中各成分之间的协同作用进一步稳定发挥，从而进一步改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。
本申请的一种实施方案中，0.1≤A≤3。示例性地，A的值可以为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.9、1、1.3、1.5、1.7、1.9、2、2.3、2.5、2.7、2.9、3或为上述任意两个数值组成的范围。通过调控A的值在本申请范围内，可以使二氟磷酸锂具有合适的质量百分含量，能够进一步提高充放电过程中正极界面保护膜的均匀性，可以进一步提高二次电池的低温循环容量保持率和浮充容量保持率，并进一步降低二次电池的浮充体积膨胀率，从而进一步改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。
本申请的一种实施方案中，0.01≤B≤3。示例性地，B的值可以为0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1、1.3、1.5、1.7、1.9、2、2.3、2.5、2.7、2.9、3或为上述任意两个数值组成的范围。通过调控B的值在本申请范围内，可以使含硼添加剂具有合适的质量百分含量，可以进一步抑制过渡金属的离解和溶出，并在正极界面形成更加均匀且稳定的保护膜，可以进一步提高二次电池的低温循环容量保持率和浮充容量保持率，并进一步降低二次电池的浮充体积膨胀率，从而进一步改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。
本申请的一种实施方案中，0.1≤A/B≤30。示例性地，A/B的值可以为0.1、0.5、1、3、5、7、9、10、11、13、15、17、19、20、21、23、25、27、29、30或为上述任意两个数值组成的范围。通过调控A/B的值在本申请范围内，二氟磷酸锂的质量百分含量与含硼添加剂的质量百分含量相匹配，可以进一步提高二次电池的低温循环容量保持率和浮充容量保持率，并进一步降低二次电池的浮充体积膨胀率，从而进一步改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。
本申请的一种实施方案中，含硼添加剂包括二草酸硼酸锂(LiBOB)或二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)中的至少一种。含硼添加剂选用上述物质，可以进一步抑制过渡金属的离解和溶出，并且使正极界面保护膜具有较为合适的厚度，从而进一步改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。
本申请的一种实施方案中，电解液还包括碳酸丙烯酯(PC)，基于电解液的质量，碳酸丙烯酯的质量百分含量为D％，5≤D≤20。示例性地，D的值可以为5、7、8、10、11、12、13、15、16、19、20或为上述任意两个数值组成的范围。通过调控电解液还包括碳酸丙烯酯以及碳酸丙烯酯的质量百分含量在本申请范围内，电解液可以有效降低二次电池在不同温度和循环圈数下的性能波动，从而进一步改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。
本申请的一种实施方案中，基于电解液的质量，二氟磷酸锂的质量百分含量为A％，0.005≤A/D≤0.2。示例性地，A/D的值可以为0.005、0.01、0.015、0.02、0.025、0.03、0.035、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.13、0.15、0.17、0.2或为上述任意两个数值组成的范围。通过调控A/D的值在本申请范围内，二氟磷酸锂的质量百分含量与碳酸丙烯酯的质量百分含量相匹配，可以进一步提高二次电池的低温循环容量保持率和浮充容量保持率，并进一步降低二次电池的浮充体积膨胀率，从而进一步改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。
本申请的一种实施方案中，电解液还包括第一添加剂，第一添加剂包括连二亚硫酸钠(Na2O4S2)，基于电解液的质量，第一添加剂的质量百分含量为E％，0.1≤E≤2.5。示例性地，E的值可以为0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1、1.3、1.5、1.7、1.9、2、2.3、2.5或为上述任意两个数值组成的范围。通过调控电解液还包括第一添加剂、第一添加剂的种类及其质量百分含量在本申请范围内，可以使正极界面保护膜具有较为合适的厚度和致密度，从而进一步改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。
本申请的一种实施方案中，锂钴氧化物包括LixNi1-y-zCoyMzO2，0.95≤x≤1.1，0.01≤y≤0.35，0.01≤z≤0.5，M包括Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr或V中的至少一种元素。锂钴氧化物选用上述化合物，且电解液的成分在本申请范围内，能够进一步改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。
本申请的一种实施方案中，正极材料层包括正极材料，正极材料的比表面积SSA为0.1m2/g至3.9m2/g。示例性地，正极材料的比表面积SSA可以为0.1m2/g、0.3m2/g、0.5m2/g、0.7m2/g、0.9m2/g、1m2/g、1.1m2/g、1.3m2/g、1.5m2/g、1.7m2/g、1.9m2/g、2m2/g、2.1m2/g、2.3m2/g、2.5m2/g、2.7m2/g、2.9m2/g、3m2/g、3.1m2/g、3.3m2/g、3.5m2/g、3.7m2/g、3.9m2/g或为上述任意两个数值组成的范围。通过调控正极材料的比表面积在本申请范围内，可以进一步改善二次电池的低温循环性能和浮充性能。
本申请对调控正极材料的比表面积的方法没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可。示例性地，可以通过对正极材料进行粉碎来调控正极材料的比表面积。示例性地，当其他条件不变时，延长粉碎时间，正极材料的比表面积增大；缩短粉碎时间，正极材料的比表面积减小。
在本申请中，正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面上的正极材料层。上述“设置在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。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包括锂钴氧化物。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、羧甲基纤维素锂、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锂钴氧化物、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。例如，正极材料层中锂钴氧化物、导电剂、粘结剂的质量比可以为(80至98):(0.5至10):(0.5至10)。
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，单面正极材料层的厚度为30μm至120μm。在本申请中，正极材料层可以设置于正极集流体厚度方向上的一个表面上，也可以设置于正极集流体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，只要能实现本申请目的即可。
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，电解液还包括锂盐。锂盐可以包括本领域常用的各种锂盐，例如LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiClO4、LiB(C6H5)4、LiCH3SO3、LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)2、LiC(SO2CF3)3、Li2SiF6、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂或二氟硼酸锂中的至少一种。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，只要能实现本申请的目的即可。例如，其他非水溶剂可以包括但不限于碳酸酯化合物、羧酸酯化合物、醚化合物或其它有机溶剂中的至少一种。上述碳酸酯化合物可以包括但不限于链状碳酸酯化合物、环状碳酸酯化合物或氟代碳酸酯化合物中的至少一种。上述链状碳酸酯化合物可以包括但不限于碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)或碳酸甲乙酯(EMC)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。上述羧酸酯化合物可以包括但不限于甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸叔丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、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。本申请对锂盐和其他非水溶剂的质量百分含量没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可。例如，基于电解液的质量，锂盐的质量百分含量F为8％至15％，其他非水溶剂的质量百分含量G为54％至91％。
在本申请的一种实施方案中，电解液可以包括三氟化硼络合物、二氟磷酸锂、含硼添加剂、其他非水溶剂和锂盐。三氟化硼络合物、二氟磷酸锂、含硼添加剂和锂盐的质量百分含量如上文所述，其他非水溶剂的质量百分含量G为77％至91％。包括上述电解液的二次电池，具有良好的低温循环性能和浮充性能。
在本申请的一种实施方案中，电解液可以包括三氟化硼络合物、二氟磷酸锂、含硼添加剂、碳酸丙烯酯、其他非水溶剂和锂盐。三氟化硼络合物、二氟磷酸锂、含硼添加剂、碳酸丙烯酯和锂盐的质量百分含量如上文所述，其他非水溶剂的质量百分含量G为57％至86％。包括上述电解液的二次电池，具有良好的低温循环性能和浮充性能。
在本申请的一种实施方案中，电解液可以包括三氟化硼络合物、二氟磷酸锂、含硼添加剂、第一添加剂、其他非水溶剂和锂盐。三氟化硼络合物、二氟磷酸锂、含硼添加剂、第一添加剂和锂盐的质量百分含量如上文所述，其他非水溶剂的质量百分含量G为74％至91％。包括上述电解液的二次电池，具有良好的低温循环性能和浮充性能。
在本申请的一种实施方案中，电解液可以包括三氟化硼络合物、二氟磷酸锂、含硼添加剂、碳酸丙烯酯、第一添加剂、其他非水溶剂和锂盐。三氟化硼络合物、二氟磷酸锂、含硼添加剂、碳酸丙烯酯、第一添加剂和锂盐的质量百分含量如上文所述，其他非水溶剂的质量百分含量G为54％至86％。包括上述电解液的二次电池，具有良好的低温循环性能和浮充性能。
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还可以包括锂金属、锂金属与其他金属的合金或金属间化合物、金属氧化物、金属氮化物、锡(单质)、锡化合物、导电性聚合物中的至少一种。上述导电性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，负极材料层中的粘结剂可以是上述粘结剂中的至少一种，负极材料层中的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增稠剂，本申请对负极材料层中的增稠剂没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可，例如，增稠剂可以包括羧甲基纤维素钠(CMC-Na)。
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15μm。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，单面负极材料层的厚度为30μm至160μm。
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。例如，聚乙烯包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或超高分子量聚乙烯中的至少一种。优选地，隔膜的材料可以包括聚乙烯或聚丙烯，上述材料对防止短路具有良好的作用，并可以通过关断效应改善二次电池的安全性能。
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、聚偏二氟乙烯或聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)中的至少一种。表面处理层可以是多孔层，多孔层的孔的直径可以为0.01μm至1μm。表面处理层可以提升隔膜的耐热性能、抗氧化性能和电解液浸润性能，增强隔膜与正极极片、隔膜与负极极片之间的粘结性。本申请对隔膜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，隔膜的厚度可以为3μm至30μm。
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。例如，可采用铝塑膜包装袋。
本申请对二次电池的种类没有特别限制，其可以包括发生电化学反应的任何装置。在本申请中，二次电池可以包括但不限于：锂金属二次电池、锂离子二次电池(锂离子电池)、锂聚合物二次电池或锂离子聚合物二次电池(锂离子聚合物电池)等。
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。
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：
元素的种类及质量百分含量测试：
将锂离子电池放电至2.5V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然后置于马弗炉中500℃烧结6h，收集正极材料粉末，将收集得到的正极材料粉末进行电感耦合等离子体(ICP)测试以获得元素的种类及质量百分含量；
(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中元素的种类及质量百分含量；
取上述两者测试结果的较高值作为正极材料中元素的质量百分含量。
比表面积测试：
按照国家标准《气体吸附BET法测定固态物质比表面积》(GB/T 19587-2017)，使用比表面积分析仪(型号为TristarⅡ3020M)，通过氮吸附法对正极材料进行比表面积测试。
-10℃低温循环性能测试：
将锂离子电池置于-10℃恒温箱中，静置30min，使锂离子电池达到恒温。将达到恒温的锂离子电池在-10℃下以0.2C恒流充电至4.3V，4.3V下恒压充电至电流为0.05C，静置5min，再以0.2C恒流放电至3.0V，静置5min，记录首圈放电容量为C11。然后以0.5C恒流充电至4.3V，4.3V下恒压充电至电流为0.3C；再以0.3C恒流充电至4.3V，4.3V下恒压充电至电流为0.05C(此为循环充电工步)；静置5min；接着以0.2C恒流放电至3.0V(此为循环放电工步)，静置5min；此为一个充放电循环。按照上述循环充电工步和循环放电工步进行200圈充放电，测试锂离子电池循环200圈后的放电容量为C12，按照下式计算锂离子电池-10℃循环200圈后的容量保持率。
-10℃循环200圈后的容量保持率＝C12/C11×100％。
浮充容量保持率测试：
将锂离子电池放置在60℃的恒温箱中，以恒定电流1.5C充电至4.3V，测试此时的电池容量C0，4.3V下恒压充电至0.05C，再以0.05C小电流恒流充电500小时，测试浮充结束后的电池容量C1，浮充容量保持率＝C1/C0×100％。
浮充体积膨胀率测试：
在45℃恒温烘箱中，以1C的电流恒流充电至充电截止电压为4.3V，并以4.3V恒压充电至电流下降至0A，浮充28天。记录浮充前后的体积。按下式计算锂离子电池贮存后的体积膨胀率即为浮充体积膨胀率：
浮充体积膨胀率＝(浮充后体积-浮充前体积)/浮充前体积×100％。
实施例1-1
<正极极片的制备>
将市售LiNi0.8Co0.2O2(品牌：TCI)、碳纳米管、乙炔黑和聚偏二氟乙烯按照97:0.5:0.5:2的质量比例与N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合，搅拌均匀，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，在120℃条件下烘干，然后在铝箔的另一个表面上重复以上步骤。然后经过冷压、裁片、焊接极耳，得到正极极片。
<负极极片的制备>
将人造石墨、丁苯橡胶和羧甲基纤维素锂按照96.5:2.5:1的质量比例与去离子水混合，搅拌均匀，得到负极浆料。将负极浆料均匀涂覆于厚度为8μm的负极集流体铜箔的一个表面上，然后在110℃下烘干，在负极集流体的另一个表面上重复以上步骤，冷压、裁片、焊接极耳，得到负极极片。
<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)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)混合得到基础溶剂，然后向上述基础溶剂中加入锂盐六氟磷酸锂(LiPF6)、三氟化硼络合物、二氟磷酸锂和二草酸硼酸锂(LiBOB)，混合均匀得到电解液。其中，三氟化硼络合物由质量比为1:1的气态碳酸二甲酯(DMC)与气态三氟化硼(BF3)络合反应得到。其中，基于电解液的质量，锂盐的质量百分含量F为12.5％，三氟化硼络合物的质量百分含量X％为0.02％，二氟磷酸锂的质量百分含量A％为0.1％，含硼添加剂的质量百分含量B％为0.1％，余量为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量比为1:2:1。
<隔膜的制备>
采用厚度为10μm的多孔聚乙烯薄膜(Celgard公司提供)作为隔膜。
<锂离子电池的制备>
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中间起到隔离的作用，卷绕得到电极组件。焊接极耳后将电极组件置于铝塑膜包装袋中，在80℃下脱去水分后，注入上述电解液，经过真空封装、静置、化成、整形、容量测试工序得到锂离子电池。
实施例1-2至实施例1-11
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，三氟化硼络合物的质量百分含量、二氟磷酸锂的质量百分含量、含硼添加剂的质量百分含量发生变化时，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量百分含量之和随之变化，锂盐的质量百分含量不变，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量比不变。
实施例1-12
除了在<正极极片的制备>中将LiNi0.8Co0.2O2(品牌：TCI)替换为LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2(品牌：TCI)之外，其余与实施例1-1相同。
实施例1-13
除了在<正极极片的制备>中将LiNi0.8Co0.2O2(品牌：TCI)替换为LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2(品牌：TCI)之外，其余与实施例1-1相同。
实施例1-14
除了在<正极极片的制备>中将LiNi0.8Co0.2O2(品牌：TCI)替换为LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(品牌：TCI)之外，其余与实施例1-1相同。
实施例1-15至实施例1-18
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，三氟化硼络合物的质量百分含量、二氟磷酸锂的质量百分含量、含硼添加剂的质量百分含量发生变化时，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量百分含量之和随之变化，锂盐的质量百分含量不变，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量比不变。
实施例1-19
除了按照以下制备方法制备负极极片以外，其余与实施例1-1相同。
<负极极片的制备>
制备由人造石墨和硅氧化物(SiO2)以9:1的重量比构成的第一负极材料；
将第一负极材料、丁苯橡胶和羧甲基纤维素锂按照96.5:2.5:1的质量比例与去离子水混合，搅拌均匀，得到负极浆料。将负极浆料均匀涂覆于厚度为8μm的负极集流体铜箔的一个表面上，然后在110℃下烘干，在负极集流体的另一个表面上重复以上步骤，冷压、裁片、焊接极耳，得到负极极片。
实施例2-1至实施例2-8
除了在<电解液的制备>中进一步引入碳酸丙烯酯(PC)并按照表2调整相关制备参数以外，其余与实施例1-1相同。其中，碳酸丙烯酯的质量百分含量、二氟磷酸锂的质量百分含量发生变化时，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量百分含量之和随之变化，三氟化硼络合物的质量百分含量、含硼添加剂的质量百分含量和锂盐的质量百分含量不变，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量比不变。
实施例2-9
除了在<电解液的制备>中不加入碳酸甲乙酯以外，其余与实施例1-1相同。其中，基于电解液的质量，锂盐的质量百分含量F为12.5％，三氟化硼络合物的质量百分含量X％为0.02％，二氟磷酸锂的质量百分含量A％为0.1％，含硼添加剂的质量百分含量B％为0.1％，余量为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯，碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的质量比为1:1。
实施例3-1至实施例3-3
除了在<电解液的制备>中还加入第一添加剂以及按照表3调整相关制备参数以外，其余与实施例1-1相同。其中，第一添加剂的质量百分含量发生变化时，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量百分含量之和随之变化，三氟化硼络合物的质量百分含量、二氟磷酸锂的质量百分含量、含硼添加剂的质量百分含量、锂盐的质量百分含量不变，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量比不变。
实施例3-4
除了在<电解液的制备>中加入第一添加剂和碳酸丙烯酯以及按照表3调整相关制备参数以外，其余与实施例1-1相同。其中，基于电解液的质量，锂盐的质量百分含量F为12.5％，三氟化硼络合物的质量百分含量X％为0.02％，二氟磷酸锂的质量百分含量A％为0.1％，含硼添加剂的质量百分含量B％为0.1％，碳酸丙烯酯的质量百分含量为15％，第一添加剂的质量百分含量为1.5％，余量为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量比为1:2:1。
实施例4-1至实施例4-4
除了通过调整粉碎时间从而使锂钴氧化物的比表面积如表4所示以外，其余与实施例1-1相同。
对比例1
除了按照以下制备方法制备电解液以外，其余与实施例1-1相同。
<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)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)混合得到基础溶剂，然后向上述基础溶剂中加入锂盐六氟磷酸锂(LiPF6)，混合均匀得到电解液。其中，基于电解液的质量，锂盐的质量百分含量F为12.5％，余量为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量比为1:2:1。
对比例2
除了在<正极极片的制备>中使用LiCoO2作为正极材料以外，其余与实施例1-1相同。
对比例3至对比例5
除了在<电解液的制备>中不加入三氟化硼络合物、二氟磷酸锂或含硼添加剂，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量百分含量之和随之变化，锂盐的质量百分含量不变，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量比不变以外，其余与实施例1-1相同。
对比例6
除了在<电解液的制备>中不加入二氟磷酸锂和含硼添加剂，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量百分含量之和随之变化，锂盐的质量百分含量不变，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量比不变以外，其余与实施例1-1相同。
对比例7
除了在<电解液的制备>中不加入三氟化硼络合物和含硼添加剂，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量百分含量之和随之变化，锂盐的质量百分含量不变，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量比不变以外，其余与实施例1-1相同。
对比例8
除了在<电解液的制备>中不加入三氟化硼络合物和二氟磷酸锂，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量百分含量之和随之变化，锂盐的质量百分含量不变，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量比不变以外，其余与实施例1-1相同。
各实施例和对比例的制备参数和电性能参数如表1至表4所示。
/>
参见表1，由实施例1-1至实施例1-19和对比例1至对比例8可知，通过调控正极材料层包括锂钴氧化物，锂钴氧化物包括上述元素，以及电解液包括三氟化硼络合物、二氟磷酸锂和含硼添加剂，锂离子电池具有更高的-10℃循环200圈后的容量保持率和浮充容量保持率、更低的浮充体积膨胀率，说明锂离子电池具有良好的低温循环性能和浮充性能。而对比例1至对比例8中，锂离子电池的-10℃循环200圈后的容量保持率和浮充容量保持率较低、浮充体积膨胀率较高，说明锂离子电池的低温循环性能和浮充性能较差。
三氟化硼络合物的质量百分含量、二氟磷酸锂与含硼添加剂的质量百分含量之和会影响锂离子电池的低温循环性能和浮充性能。由实施例1-1至实施例1-5、实施例1-8至实施例1-11、实施例1-15至实施例1-18可知，通过调控三氟化硼络合物的质量百分含量、二氟磷酸锂与含硼添加剂的质量百分含量之和在本申请范围内，锂离子电池具有较高的-10℃循环200圈后的容量保持率和浮充容量保持率、较低的浮充体积膨胀率，说明锂离子电池具有较好的低温循环性能和浮充性能。
二氟磷酸锂的质量百分含量A％会影响锂离子电池的低温循环性能和浮充性能。由实施例1-1、实施例1-8、实施例1-9可知，通过调控二氟磷酸锂的质量百分含量A％在本申请范围内，锂离子电池具有较高的-10℃循环200圈后的容量保持率和浮充容量保持率、较低的浮充体积膨胀率，说明锂离子电池具有较好的低温循环性能和浮充性能。
含硼添加剂的质量百分含量为B％会影响锂离子电池的低温循环性能和浮充性能。由实施例1-1、实施例1-5可知，通过调控含硼添加剂的质量百分含量为B％在本申请范围内，锂离子电池具有较高的-10℃循环200圈后的容量保持率和浮充容量保持率、较低的浮充体积膨胀率，说明锂离子电池具有较好的低温循环性能和浮充性能。
二氟磷酸锂的质量百分含量与含硼添加剂的质量百分含量的比值A/B会影响锂离子电池的低温循环性能和浮充性能。由实施例1-1、实施例1-5、实施例1-8至实施例1-11、实施例1-16、实施例1-18可知，通过调控二氟磷酸锂的质量百分含量与含硼添加剂的质量百分含量的比值A/B在本申请范围内，锂离子电池具有较高的-10℃循环200圈后的容量保持率和浮充容量保持率、较低的浮充体积膨胀率，说明锂离子电池具有较好的低温循环性能和浮充性能。
含硼添加剂的种类会影响锂离子电池的低温循环性能和浮充性能。由实施例1-1、实施例1-6、实施例1-7可知，通过调控含硼添加剂的种类在本申请范围内，锂离子电池具有较高的-10℃循环200圈后的容量保持率和浮充容量保持率、较低的浮充体积膨胀率，说明锂离子电池具有较好的低温循环性能和浮充性能。
负极材料的种类会影响锂离子电池的低温循环性能和浮充性能。通过比较实施例1-1与实施例1-19可知，负极材料包括碳材料和硅基材料，锂离子电池具有更高的-10℃循环200圈后的容量保持率和浮充容量保持率，以及更低的浮充体积膨胀率，说明锂离子电池具有较好的低温循环性能和浮充性能。
表2
注：表2中，“/”表示无相关制备参数。
电解液还包括碳酸丙烯酯，碳酸丙烯酯的质量百分含量D％会影响锂离子电池的低温循环性能和浮充性能。由实施例2-1至实施例2-8可知，通过调控电解液还包括碳酸丙烯酯，碳酸丙烯酯的质量百分含量D％在本申请范围内，锂离子电池具有较高的-10℃循环200圈后的容量保持率和浮充容量保持率、较低的浮充体积膨胀率，说明锂离子电池具有较好的低温循环性能和浮充性能。
二氟磷酸锂的质量百分含量与碳酸丙烯酯的质量百分含量的比值A/D会影响锂离子电池的低温循环性能和浮充性能。由实施例2-1至实施例2-8可知，通过调控二氟磷酸锂的质量百分含量与碳酸丙烯酯的质量百分含量的比值A/D在本申请范围内，锂离子电池具有较高的-10℃循环200圈后的容量保持率和浮充容量保持率、较低的浮充体积膨胀率，说明锂离子电池具有较好的低温循环性能和浮充性能。
表3
注：表3中，“/”表示无相关制备参数。
电解液还包括第一添加剂，第一添加剂的质量百分含量E％会影响锂离子电池的低温循环性能和浮充性能。由实施例3-1至实施例3-4可知，通过调控电解液还包括第一添加剂，第一添加剂的质量百分含量E％在本申请范围内，锂离子电池具有较高的-10℃循环200圈后的容量保持率和浮充容量保持率、较低的浮充体积膨胀率，说明锂离子电池具有较好的低温循环性能和浮充性能。
表4
正极材料的比表面积SSA会影响锂离子电池的低温循环性能和浮充性能。由实施例1-1、实施例4-1至实施例4-4可知，通过调控正极材料的比表面积SSA在本申请范围内，锂离子电池具有较高的-10℃循环200圈后的容量保持率和浮充容量保持率、较低的浮充体积膨胀率，说明锂离子电池具有较好的低温循环性能和浮充性能。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、方法或者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、方法或者物品所固有的要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
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 (11)
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材料层，所述正极材料层包括锂钴氧化物，所述锂钴氧化物包括镍元素，
所述电解液包括三氟化硼络合物、二氟磷酸锂和含硼添加剂。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述负极极片包括负极材料层，所述负极材料层包括碳材料和硅基材料，所述碳材料包括人造石墨和/或天然石墨。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其中，基于所述电解液的质量，三氟化硼络合物的质量百分含量为X％，二氟磷酸锂的质量百分含量为A％，所述含硼添加剂的质量百分含量为B％，0.01≤X≤2.7，0.2≤A+B≤6。
4.根据权利要求1至3任一项所述的二次电池，其中，所述电解液满足以下特征的至少一者：
(1)0.1≤A≤3；
(2)0.01≤B≤3；
(3)0.1≤A/B≤30。
5.根据权利要求1至3任一项所述的二次电池，其中，所述含硼添加剂包括二草酸硼酸锂或二氟草酸硼酸锂中的至少一种。
6.根据权利要求1至3任一项所述的二次电池，其中，所述电解液还包括碳酸丙烯酯，基于所述电解液的质量，所述碳酸丙烯酯的质量百分含量为D％，5≤D≤20。
7.根据权利要求6所述的二次电池，其中，基于所述电解液的质量，所述二氟磷酸锂的质量百分含量为A％，0.005≤A/D≤0.2。
8.根据权利要求1至3任一项所述的二次电池，其中，所述电解液还包括第一添加剂，所述第一添加剂包括连二亚硫酸钠，基于所述电解液的质量，所述第一添加剂的质量百分含量为E％，0.1≤E≤2.5。
9.根据权利要求1至3任一项所述的二次电池，其中，所述锂钴氧化物包括LixNi1-y- zCoyMzO2，0.95≤x≤1.1，0.01≤y≤0.35，0.01≤z≤0.5，M包括Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr或V中的至少一种元素。
10.根据权利要求1至3任一项所述的二次电池，其中，所述正极材料层包括正极材料，所述正极材料的比表面积为0.1m2/g至3.9m2/g。
11.一种电子装置，其包括权利要求1至10中任一项所述的二次电池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410069506.1A CN118016973A (zh) | 2024-01-17 | 2024-01-17 | 一种二次电池及电子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410069506.1A CN118016973A (zh) | 2024-01-17 | 2024-01-17 | 一种二次电池及电子装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118016973A true CN118016973A (zh) | 2024-05-10 |
Family
ID=90951424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410069506.1A Pending CN118016973A (zh) | 2024-01-17 | 2024-01-17 | 一种二次电池及电子装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118016973A (zh) |
-
2024
- 2024-01-17 CN CN202410069506.1A patent/CN118016973A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111029543B (zh) | 负极材料及包含其的电化学装置和电子装置 | |
| CN113809399B (zh) | 一种电解液、包含该电解液的电化学装置和电子装置 | |
| CN116093316B (zh) | 负极活性材料及其制备方法、负极极片和二次电池 | |
| CN114068910A (zh) | 一种电化学装置及电子装置 | |
| CN116154108B (zh) | 一种二次电池以及包括该二次电池的用电装置 | |
| CN116053591B (zh) | 一种二次电池的电解液、二次电池及电子装置 | |
| EP4207385A2 (en) | Electrochemical apparatus and electronic apparatus including same | |
| WO2022198651A1 (zh) | 一种正极极片、包含该正极极片的电化学装置和电子装置 | |
| WO2024027551A1 (zh) | 电化学装置及包含该电化学装置的电子装置 | |
| CN117199392A (zh) | 一种二次电池和电子装置 | |
| CN116741941A (zh) | 一种电极组件、电化学装置及用电装置 | |
| CN114221034B (zh) | 一种电化学装置及包含该电化学装置的电子装置 | |
| CN114122519A (zh) | 一种电化学装置及包含该电化学装置的电子装置 | |
| CN118016973A (zh) | 一种二次电池及电子装置 | |
| CN115621534B (zh) | 一种电化学装置和电子装置 | |
| CN116706076B (zh) | 一种负极材料、负极极片、电化学装置及电子装置 | |
| CN117712491A (zh) | 一种二次电池和电子装置 | |
| CN117810549A (zh) | 一种二次电池及包含其的电子装置 | |
| CN117199349A (zh) | 一种电化学装置及电子装置 | |
| CN117913217A (zh) | 一种二次电池及电子装置 | |
| CN117577950A (zh) | 一种电化学装置及电子装置 | |
| CN117712492A (zh) | 一种二次电池和电子装置 | |
| CN118156407A (zh) | 一种二次电池和电子装置 | |
| CN117525415A (zh) | 负极极片、电化学装置和电子装置 | |
| CN118016880A (zh) | 一种负极材料、负极极片、二次电池和电子装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |