WO2025199688A1 - 电解液、二次电池以及电子装置 - Google Patents

电解液、二次电池以及电子装置

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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present application belongs to the field of battery technology, and specifically relates to an electrolyte, a secondary battery, and an electronic device.
  • the present application provides an electrolyte, a secondary battery, and an electronic device, which can improve the cycle performance of the secondary battery by combining a first substance including an organic phosphine oxide compound and/or a dinitrile amine salt compound with lithium difluorophosphate.
  • the present application provides an electrolyte comprising lithium difluorophosphate and a first substance, wherein the first substance comprises a first compound having a structure shown in Formula I and/or a second compound having a structure shown in Formula II:
  • LiPO2F2 lithium difluorophosphate
  • R 1 , R 2 and R 3 are each independently selected from cyano, substituted or unsubstituted C 4 -C 8 alkyl, substituted or unsubstituted C 4 -C 8 alkenyl, substituted or unsubstituted C 4 -C 8 alkynyl, substituted or unsubstituted C 4 -C 8 alkoxy, substituted or unsubstituted pyrrolidinyl, substituted or unsubstituted phenyl, substituted or unsubstituted phenoxy, and R 1 and R 2 are the same.
  • the nitrogen-containing heteroaromatic ring cation includes the structure shown in Formula III:
  • the first compound is selected from:
  • These compounds can further improve the cycle performance and high-temperature storage performance of secondary batteries when combined with lithium difluorophosphate.
  • the second compound is selected from:
  • These compounds can further improve the cycle performance and high-temperature storage performance of secondary batteries when combined with lithium difluorophosphate.
  • the electrolyte further includes a second substance; the second substance includes at least one of 1,3-propane sultone, 1,3-propylene sultone, vinyl sulfate, 1,3-propylene glycol sulfate, 2,4-butane sultone, 1,4-butane sultone, vinylene carbonate, and fluoroethylene carbonate.
  • the mass content of the third substance is y%, and the value range of y is 0.02 ⁇ y ⁇ 8, and 2.05 ⁇ (y+a) ⁇ 16.
  • the present application controls the type and content of the third substance added on the basis of the coordination of the first substance, the second substance and lithium difluorophosphate. After satisfying the relationship of 2.05 ⁇ (y+a) ⁇ 16 with the lithium difluorophosphate, it can play a synergistic role in the film formation process, which is conducive to the formation of low-impedance and strong SEI film and CEI film at the electrode interface, thereby further improving the cycle performance and high-temperature storage performance of the secondary battery.
  • the present application provides a secondary battery comprising any one of the above-mentioned electrolytes.
  • the organic phosphine oxide compound and/or dinitrile amine salt compound in the first substance can improve the solubility and stability of lithium difluorophosphate in the electrolyte after coordination with lithium difluorophosphate, and at the same time, the high concentration of lithium difluorophosphate coordinated with the first substance can promote the secondary battery to form a more stable CEI film and SEI film, forming a strong protective effect on the positive and negative electrodes, reducing side reactions during the battery cycle, and thereby improving the cycle performance and high temperature storage performance of the secondary battery.
  • the present application is based on the coordination of the first substance with lithium difluorophosphate, and by adding a second substance and/or a third substance, after interacting with lithium difluorophosphate, the cycle performance and high temperature storage performance of the secondary battery can be further improved.
  • any lower limit can be combined with any upper limit to form an unspecified range; and any lower limit can be combined with other lower limits to form an unspecified range, and similarly, any upper limit can be combined with any other upper limit to form an unspecified range.
  • each point or individual value between the endpoints of a range is included in the range.
  • each point or individual value can serve as its own lower limit or upper limit and be combined with any other point or individual value, or with other lower limits or upper limits, to form an unspecified range.
  • the terms “include” and “comprising” mentioned in this application may be open or closed.
  • the terms “include” and “comprising” may mean that other components not listed may also be included or that only the listed components are included.
  • alkoxy refers to an alkyl group connected through an oxy (O) moiety, such as methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, 1,2-isopropoxy, cyclopentyloxy, cyclohexyloxy, and similar groups.
  • Aryloxy refers to an aryl group connected through an oxy (O) moiety, such as phenoxy, naphthoxy, and similar groups.
  • a halogen atom is selected from a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.
  • the present application provides an electrolyte in a first aspect, which includes lithium difluorophosphate and a first substance, wherein the first substance includes a first compound having a structure shown in Formula I and/or a second compound having a structure shown in Formula II:
  • R1 , R2 , and R3 are each independently selected from a pyrrolidinyl group, a cyano group, a substituted or unsubstituted C1 - C8 alkyl group, a substituted or unsubstituted C2 - C8 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2 - C8 alkynyl group, a substituted or unsubstituted C1 - C8 alkoxy group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted aryloxy group.
  • the substituent is selected from at least one of a halogen and a cyano group.
  • M + is selected from an alkali metal cation, a nitrogen-containing heteroaromatic ring cation, and a quaternary ammonium cation.
  • the mass content of lithium difluorophosphate is a%
  • the mass content of the first substance is b%.
  • a is in the range of 2 ⁇ a ⁇ 8.8, and a and b satisfy the relationship: 1 ⁇ a/b ⁇ 2.
  • the solubility and stability of lithium difluorophosphate in the electrolyte can be significantly enhanced, thereby breaking through the 1% mass content limit of lithium difluorophosphate in the electrolyte solvent system and making it possible to use high-concentration lithium difluorophosphate in the electrolyte.
  • LiF and Li x PO y F z can be generated on the positive electrode/negative electrode, making the generated CEI film and SEI film more stable, thereby promoting the improvement of the cycle performance of the secondary battery, and also helping to reduce gas production and improve the storage performance of the secondary battery.
  • substituted alkyl substituted alkenyl, substituted alkynyl, substituted alkoxy
  • the substituents in the substituted aryl group and the substituted aryloxy group are independently selected from at least one of a halogen atom and a cyano group.
  • the value range of a is 2 ⁇ a ⁇ 8.8, and a and b satisfy the relationship: 1 ⁇ a/b ⁇ 2.
  • a can be selected from 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.4, 5, 5.8, 6, 6.6, 7, 7.5, 8, 8.6, 8.8, or a range consisting of any two of the above values
  • a/b can be selected from 1, 1.2, 1.25, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.67, 1.8, 2, or a range consisting of any two of the above values.
  • the two can produce a better coordination effect.
  • lithium difluorophosphate can promote the formation of a stable CEI film and SEI film within the above mass content range to protect the secondary battery, thereby improving the cycle and storage performance of the secondary battery.
  • the nitrogen-containing heteroaromatic ring cation includes a structure shown in Formula III:
  • the first compound includes tri-n-butylphosphine oxide (Compound I-4), tri-n-pentylphosphine oxide (Compound I-5), At least one of tri-n-hexylphosphine oxide (Compound I-6), tri-n-heptylphosphine oxide (Compound I-7), and tri-n-octylphosphine oxide (Compound I-8).
  • the second compound includes at least one of 1-cyanopropyl-3-methylimidazole dinitrile amine salt (Compound II-3), 1-allyl-3-vinylimidazole dinitrile amine salt (Compound II-1), 1-hydroxyethyl-3-methylimidazole dinitrile amine salt (Compound II-2), 1-vinyl-3-butylimidazole dinitrile amine salt (Compound II-12), and 1-butyl-3-methylimidazole dinitrile amine salt (Compound II-4). These compounds can better play a role in coordination with lithium difluorophosphate, thereby further improving the cycle performance and high-temperature storage performance of the secondary battery.
  • the electrolyte further includes a second substance; the second substance includes at least one of 1,3-propane sultone (1,3-PS), 1,3-propylene sultone, vinyl sulfate, 1,3-propylene glycol sulfate, 2,4-butane sultone, 1,4-butane sultone (1,4-BS), vinylene carbonate (VC), and fluoroethylene carbonate (FEC).
  • 1,3-propane sultone 1,3-PS
  • 1,3-propylene sultone vinyl sulfate
  • 1,3-propylene glycol sulfate 1,3-propylene glycol sulfate
  • VC vinylene carbonate
  • FEC fluoroethylene carbonate
  • the mass content of the second substance is x%, where x is in the range of 0.03 ⁇ x ⁇ 15.5, and 2.05 ⁇ (x + a) ⁇ 20.
  • x can be selected from 0.03, 0.05, 2, 3, 5, 8, 10, 12, 15.5, or a range consisting of any two of the above values; and
  • x + a can be selected from 2.05, 4.43, 6.4, 7.4, 8.85, 14.4, 16.4, 17.8, 18.7, 19.5, 19.9, 20, or a range consisting of any two of the above values.
  • the mass content of the third substance is y%, and the value range of y is 0.02 ⁇ y ⁇ 8, and 2.05 ⁇ (y+a) ⁇ 16.
  • y can be selected from 0.02, 0.05, 0.10, 0.20, 0.60, 1.20, 1.80, 2, 4, 6, 8, or a range consisting of any two of the above values;
  • y+a can be selected from 2.05, 4.42, 4.45, 4.5, 4.6, 5, 5.6, 6.2, 10.3, 11.5, 12.4, 16, or a range consisting of any two of the above values.
  • the present application provides a secondary battery in a second aspect, comprising the electrolyte of the first aspect of the present application.
  • the secondary battery includes, but is not limited to, a lithium-ion battery.
  • the secondary battery of the present application further comprises a positive electrode sheet, a negative electrode sheet, and a separator, wherein the separator is disposed between the positive electrode sheet and the negative electrode sheet, and the electrode assembly of the secondary battery is a wound electrode assembly or a stacked electrode assembly.
  • the positive electrode sheet, the separator, and the negative electrode sheet are sequentially stacked and wound to form a wound electrode assembly.
  • the embodiments of the present application have no special restrictions on the positive electrode sheet, negative electrode sheet, separator, positive electrode tab, negative electrode tab and packaging bag. All the above-mentioned elements that can be used as secondary batteries that are well known in the art are applicable to the present application.
  • the positive electrode sheet includes a positive electrode current collector and a positive electrode material layer provided on at least one surface of the positive electrode current collector.
  • the positive electrode material layer can be provided on one surface in the thickness direction of the positive electrode current collector, or on two surfaces in the thickness direction of the positive electrode current collector.
  • the "surface” here refers to the positive electrode material layer. It can be the entire area of the positive electrode current collector or a partial area of the positive electrode current collector. This application has no special limitation, as long as the purpose of this application can be achieved.
  • the present application has no particular restrictions on the positive electrode current collector, as long as it can achieve the purpose of the present application.
  • it can include but is not limited to aluminum foil, aluminum alloy foil or composite current collector (such as aluminum-carbon composite current collector).
  • the positive electrode active material layer of the present application includes a positive electrode active material, and the positive electrode active material includes LiCoO2 , LiNiO2 , LiMn2O4 , LiCo1yMyO2 , LiNi1yMyO2 , LiMn2yMyO4 , LiNixCoyMnzM1xyzO2 , wherein M is selected from at least one of Fe, Co , Ni, Mn, Mg, Cu, Zn, Al, Sn, B, Ga , Cr, Sr , V, or Ti, and 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ z ⁇ 1, and x+y+ z ⁇ 1 .
  • the positive electrode active material may include at least one of lithium cobaltate, lithium manganate, lithium iron phosphate, lithium manganese iron phosphate, lithium nickel cobalt manganate, lithium nickel cobalt aluminum oxide, or lithium nickel manganate.
  • the above positive electrode active materials may be doped and/or coated.
  • the lithium nickel cobalt manganese oxide is selected from at least one of LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 (NCM811), LiNi 0.6 Mn 0.1 Co 0.3 O 2 (NCM613), LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 , LiNi 0.35 Mn 0.28 Co 0.37 O 2 , LiNi 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 O 2 , LiNi 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 O 2 , and LiNi 0.7 Mn 0.15 Co 0.15 O 2.
  • Lithium nickel cobalt aluminum oxide includes but is not limited to LiNi 0.8 Al 0.05 Co 0.15 O 2. Mn.
  • the positive electrode material layer may further include a positive electrode conductor and a positive electrode binder.
  • the present application does not particularly limit the types of the positive electrode conductor and the positive electrode binder, as long as the purpose of the present application can be achieved.
  • the positive electrode binder may include, but is not limited to, at least one of polyvinyl alcohol, hydroxypropyl cellulose, diacetyl cellulose, polyvinyl chloride, carboxylated polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, ethylene oxide-containing polymers, polyvinyl pyrrolidone, polyurethane, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, polypropylene, styrene-butadiene rubber (abbreviated as SBR), acrylic (ester) styrene-butadiene rubber, epoxy resin, or nylon;
  • the positive electrode conductor may include, but is not limited to, at least one of a carbon-based material, a metal-
  • the substrate layer may be a non-woven fabric, a membrane or a composite membrane with a porous structure, and the material of the substrate layer may include at least one of polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate or polyimide.
  • a polypropylene porous membrane, a polyethylene porous membrane, a polypropylene non-woven fabric, a polyethylene non-woven fabric or a polypropylene polyethylene polypropylene porous composite membrane may be used.
  • a surface treatment layer is provided on at least one surface of the substrate layer, and the surface treatment layer may be a polymer layer or an inorganic layer, or a layer formed by a mixed polymer and an inorganic substance.
  • the inorganic layer includes inorganic particles and a binder.
  • the present application has no particular limitation on the inorganic particles, and may include, for example, aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, titanium oxide, At least one of hafnium oxide, tin oxide, cerium dioxide, nickel oxide, zinc oxide, calcium oxide, zirconium oxide, yttrium oxide, silicon carbide, boehmite, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide or barium sulfate.
  • the present application has no particular restrictions on the binder, for example, it can be at least one of the above-mentioned positive electrode binders.
  • the polymer layer contains a polymer, and the present application has no particular restrictions on the polymer, for example, the polymer includes at least one of polyamide, polyacrylonitrile, acrylate polymer, polyacrylic acid, polyacrylate, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl ether or polyvinylidene fluoride or poly (vinylidene fluoride hexafluoropropylene).
  • the thickness of the isolation membrane is not particularly limited, as long as the purpose of the present application can be achieved, for example, the thickness of the isolation membrane can be 5 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • the secondary battery of this application also includes a packaging bag for containing the positive electrode sheet, separator, negative electrode sheet, and electrolyte, as well as other components of secondary batteries known in the art.
  • a packaging bag for containing the positive electrode sheet, separator, negative electrode sheet, and electrolyte, as well as other components of secondary batteries known in the art.
  • This application does not particularly limit these other components.
  • This application does not particularly limit the packaging bag and can be any packaging bag known in the art, as long as it can achieve the purpose of this application. For example, an aluminum-plastic film packaging bag can be used.
  • Preparation of lithium-ion batteries stack the positive electrode sheet, separator, and negative electrode sheet in order, with the separator placed between the positive and negative electrode sheets to act as an insulator, and then wind them to obtain a bare cell; place the bare cell in outer packaging foil, inject the prepared electrolyte into the dried cell, and complete the preparation of the lithium-ion battery through vacuum packaging, standing, formation, shaping, and other processes.
  • the formation process is as follows: perform the first cycle of charge and discharge at 45 ⁇ 5°C, and the process is as follows: first, charge at a constant current rate of 0.1C for 10 minutes, then charge at a constant current rate of 0.5C to a specified voltage of 4.3V, then charge at a constant voltage until the current is less than or equal to 0.05C, and then discharge at a constant current rate of 0.5C to 2.5V.
  • the secondary batteries of Examples I-2 to I-14 and Comparative Examples I-1 to I-6 differ from Example I-1 only in that a certain mass of lithium difluorophosphate and a first substance are added, and the same mass of non-aqueous solvent in the electrolyte is reduced, so that the mass content of lithium difluorophosphate and the type and/or mass content of the first substance are different from those in Example I-1.
  • the specific differences and performance test results are shown in Table 1 below.
  • Examples I-1 to I-8 based on the mass content of lithium difluorophosphate being 2% to 8.8%, by adding a certain amount of the first substance, make the mass ratio a/b of the two satisfy the relationship: 1 ⁇ a/b ⁇ 2.
  • Comparative Examples I-1 to I-4 they can show higher cycle performance and high temperature storage performance while maintaining good 50% SOCDCR performance.
  • the amount of lithium difluorophosphate added is relatively small.
  • the secondary battery has a low 50% SOCDCR and a small internal resistance, its effect on the cycle performance and high-temperature storage performance of the secondary battery is limited.
  • the excessive amount of lithium difluorophosphate added to the electrolyte prevents complete dissolution.
  • Examples I-1 to I-8 control the mass content of lithium difluorophosphate to be between 5.0% and 8.0%, and the mass ratio a/b of lithium difluorophosphate to the first substance satisfies the relationship: 1.67 ⁇ a/b ⁇ 2, which can further improve the cycle performance of the secondary battery at 25°C and the high-temperature storage performance at 60°C.
  • the secondary batteries of Examples II-1 to II-9 differ from those of Example I-2 only in that the electrolyte further includes a second substance, and the mass content of lithium difluorophosphate and/or the type and content of the second substance are different.
  • the specific differences and performance test results are shown in Table 2 below.
  • the secondary batteries of Examples III-1 to III-11 differ from those of Example II-4 only in that the electrolyte further includes a third substance, and the mass content of lithium difluorophosphate and the type and content of the third substance are different.
  • the specific differences and performance test results are shown in Table 3 below.
  • the type and content of the third substance affects the cycling performance and high-temperature storage performance of the secondary battery.
  • the content of the third substance added is controlled to satisfy the relationship 2.05 ⁇ (y+a) ⁇ 16 with the lithium difluorophosphate, which can improve the cycling performance and high-temperature storage performance of the secondary battery.
  • the content of the third substance added in the examples of the present application is controlled to satisfy the relationship 4.02 ⁇ (x+a) ⁇ 12 with the lithium difluorophosphate, which can promote the synergistic coordination between the lithium difluorophosphate and the third substance, resulting in the secondary battery having better cycling performance and high-temperature storage performance.

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Abstract

提供一种电解液、二次电池以及电子装置，属于电池技术领域。电解液包括二氟磷酸锂和第一物质，第一物质包括具有式I所示结构的第一化合物和/或具有式II所示结构的第二化合物。通过有机氧化膦化合物和/或二腈胺盐化合物与二氟磷酸锂配合，能够促进二次电池形成更加稳定的CEI膜和SEI膜，对正极和负极形成较强的保护作用，减少电池循环过程中的副反应，进而提高二次电池的循环性能和高温储存性能。

Description

电解液、二次电池以及电子装置 技术领域
本申请属于电池技术领域，具体涉及一种电解液、二次电池以及电子装置。
背景技术
二次电池被广泛用于包括手机、笔记本、相机等电子设备中，随着技术的快速发展以及市场需求的多样性，人们对电子设备的电源也提出了更多要求，例如更薄、更轻、更高的安全性、更高的功率、更长的使用寿命等。
电解液作为二次电池中的关键组成部分，其性能直接影响电池的整体表现。现有电解液通常采用有机溶剂和锂盐的混合物，但这些电解液因离子传导性和流动性等方面的不足，在二次电池中应用容易出现循环性能差的问题。因此需要对电解液的成分进行改进，以进一步改善二次电池的循环性能。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种电解液、二次电池以及电子装置，通过包括有机氧化膦化合物和/或二腈胺盐化合物在内的第一物质与二氟磷酸锂配合，能够提高二次电池的循环性能。
第一方面，本申请提供了一种电解液，该电解液包括二氟磷酸锂和第一物质，第一物质包括具有式I所示结构的第一化合物和/或具有式II所示结构的第二化合物：
式I中，R1、R2和R3各自独立地选自吡咯烷基、氰基、取代或未取代的C1～C8烷基、取代或未取代 的C2～C8烯基、取代或未取代的C2～C8炔基、取代或未取代的C1～C8烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳氧基中的一种，其中，经取代时，取代基选自卤素、氰基中的至少一种。式II中，M+选自碱金属阳离子、含氮杂芳环阳离子和季铵阳离子中的一种。以电解液为基准，二氟磷酸锂的质量含量为a％，第一物质的质量含量为b％；其中，a的取值范围为2≤a≤8.8，a和b满足关系：1≤a/b≤2。本申请通过有机氧化膦化合物和/或二腈胺盐化合物与二氟磷酸锂(LiPO2F2)配合，利用有机氧化膦化合物中磷酰键(P＝O)和二腈胺盐化合物中氰基(C≡N)较强的络合作用，提高二氟磷酸锂在电解液中的溶解度和稳定性，同时高浓度的二氟磷酸锂配合第一物质能够促进二次电池形成更加稳定的CEI膜和SEI膜，以及在正极和负极上生成更多的LiF和LixPOyFz，对正极和负极形成较强的保护作用，减少电池循环过程中的副反应，进而提高二次电池的循环性能和高温储存性能。
在一些优选实施例中，b的取值范围为1≤b≤6。在该范围内的第一物质与二氟磷酸锂配合，能够进一步促进CEI膜和SEI膜的稳定性。
更进一步地，a的取值范围为4≤a≤8，a和b满足关系：1.3≤a/b≤2。
在一些优选实施例中，式I中，R1、R2和R3各自独立地选自氰基、取代或未取代的C4～C8烷基、取代或未取代的C4～C8烯基、取代或未取代的C4～C8炔基、取代或未取代的C4～C8烷氧基、取代或未取代的吡咯烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的苯氧基中的一种，且R1和R2相同。
式II中，含氮杂芳环阳离子包括式III所示结构：
式III中，R4和R5各自独立地选自羟基、氰基、取代或未取代的C1～C4烷基、取代或未取代的C2～C4烯基、取代或未取代的C2～C4炔基中的一种。具有这些结构的咪唑二腈胺盐化合物通过咪唑氮正离子与二腈胺离子配对，与二氟磷酸锂配合后能够进一步提高二次电池的循环性能和高温储存性能。
在一些优选实施例中，第一化合物选自：
中的至少一种。这些化合物与二氟磷酸锂配合后能够进一步提高二次电池的循环性能和高温储存性能。
在一些优选实施例中，第二化合物选自：
中的至少一种。这些化合物与二氟磷酸锂配合后能够进一步提高二次电池的循环性能和高温储存性能。
在一些优选实施例中，电解液还包括第二物质；第二物质包括1,3-丙烷磺内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、硫酸乙烯酯、1,3丙二醇硫酸酯、2,4-丁磺内酯、1,4-丁烷磺内酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯中的至少一种。
在一些优选实施例中，以电解液为基准，第二物质的质量含量为x％，x的取值范围为0.03≤x≤15.5；且2.05≤(x+a)≤20。本申请在第一物质与二氟磷酸锂配合的基础上，通过加入第二物质与二氟磷酸锂控制二者含量满足2.05≤(x+a)≤20，使第二物质与二氟磷酸锂紧密配合，在保证电芯整体较优的阻抗性能的情况下能够进一步提高二次电池的循环性能和高温储存性能。
在一些优选实施例中，电解液还包括第三物质；第三物质包括二草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、4,5-二氰基-2-(三氟甲基)异吡唑锂、四硼酸锂中的至少一种。
在一些优选实施例中，以电解液为基准，第三物质的质量含量为y％，y的取值范围为0.02≤y≤8，且2.05≤(y+a)≤16。本申请在第一物质、第二物质与二氟磷酸锂配合的基础上，控制加入第三物质的种类和含量，与二氟磷酸锂满足关系2.05≤(y+a)≤16后能够在成膜过程中起到协同配合作用，有利于在电极界面形成阻抗较低且坚固的SEI膜和CEI膜，从而进一步提高二次电池的循环性能和高温储存性能。
第二方面，本申请提供了一种二次电池，该二次电池包括上述任意一种电解液。
第三方面，本申请还提供了一种电子装置，该电子装置包括上述的二次电池。
基于本申请提供的电解液，通过第一物质中的有机氧化膦化合物和/或二腈胺盐化合物，与二氟磷酸锂配合后能够提高二氟磷酸锂在电解液中的溶解度和稳定性，同时高浓度的二氟磷酸锂配合第一物质能够促进二次电池形成更加稳定的CEI膜和SEI膜，对正极和负极形成较强的保护作用，减少电池循环过程中的副反应，进而提高二次电池的循环性能和高温储存性能。另外，本申请在第一物质与二氟磷酸锂配合的基础上，通过加入第二物质和/或第三物质，与二氟磷酸锂相互作用后，能够进一步提高二次电池的循环性能和高温储存性能。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
为了简便，本发明仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是除另有规定外，范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
如果没有特别的说明，本申请所提到的“包括”和“包含”可以表示开放式，也可以是封闭式。例 如，所述“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分，也可以仅包括或包含列出的组分。
本申请中，烷氧基是指通过氧基(O)结构部分连接的烷基基团，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、1,2异丙氧基、环戊氧基、环己氧基和类似基团。芳氧基是指通过氧基(O)结构部分连接的芳基基团，例如苯氧基、萘氧基和类似基团。本申请中，卤素原子选自氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。
本申请的发明人发现，在常规的电解液例如碳酸酯类电解液中，二氟磷酸锂的质量含量难以超过1％，否则可能出现电解液性能的恶化。有鉴于此，本申请于第一方面提供了一种电解液，该电解液包括二氟磷酸锂和第一物质，第一物质包括具有式I所示结构的第一化合物和/或具有式II所示结构的第二化合物：
式I中，R1、R2和R3各自独立地选自吡咯烷基、氰基、取代或未取代的C1～C8烷基、取代或未取代的C2～C8烯基、取代或未取代的C2～C8炔基、取代或未取代的C1～C8烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳氧基中的一种，其中，经取代时，取代基选自卤素、氰基中的至少一种。式II中，M+选自碱金属阳离子、含氮杂芳环阳离子和季铵阳离子中的一种。以电解液为基准，二氟磷酸锂的质量含量为a％，第一物质的质量含量为b％；其中，a的取值范围为2≤a≤8.8，a和b满足关系：1≤a/b≤2。本申请利用有机氧化膦化合物中的磷酰键(P＝O)和二腈胺盐化合物中的氰基(C≡N)具有的较强络合作用，与二氟磷酸锂配合后可显著增强二氟磷酸锂在电解液中的溶解度和稳定性，从而突破了二氟磷酸锂在电解液溶剂体系中1％的质量含量限制，使得高浓度二氟磷酸锂在电解液中应用成为可能；同时高浓度的二氟磷酸锂与有机氧化膦化合物和/或二腈胺盐化合物相互作用后，能够在正极/负极上生成更多的LiF和LixPOyFz，使得生成的CEI膜和SEI膜更稳定，从而促进二次电池循环性能的提高，还有利于减少产气，提高二次电池的储存性能。
在一些实施方式中，R1、R2和R3中，取代的烷基、取代的烯基、取代的炔基、取代的烷氧基、取 代的芳基和取代的芳氧基中的取代基独立地选自卤素原子、氰基中的至少一种。
在一些实施方式中，式I中，R1、R2和R3各自独立地选自氰基、取代或未取代的C4～C8烷基、取代或未取代的C4～C8烯基、取代或未取代的C4～C8炔基、取代或未取代的C4～C8烷氧基、取代或未取代的吡咯烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的苯氧基中的一种，且R1和R2相同。
在一些实施方式中，a的取值范围为2≤a≤8.8，a和b满足关系：1≤a/b≤2。例如a可以选自2、2.5、3、3.5、4、4.4、5、5.8、6、6.6、7、7.5、8、8.6、8.8或上述任意两个数值组成的范围，a/b可以选自1、1.2、1.25、1.3、1.4、1.5、1.6、1.67、1.8、2或上述任意两个数值所组成的范围。通过控制第一物质和二氟磷酸锂的质量含量关系，能够使二者产生更好的配合作用，同时二氟磷酸锂在上述质量含量范围内能够促进形成稳定的CEI膜和SEI膜对二次电池进行保护，进而提高二次电池的循环和存储等性能。
在一些实施方式中，b的取值范围为1≤b≤6。例如b可以选自1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6或上述任意两个数值所组成的范围。该质量含量范围内的第一物质与二氟磷酸锂配合，有利于提高CEI膜和SEI膜的稳定性，防止电解液副反应的发生，从而进一步提高二次电池的循环性能和储存性能。
在一些实施方式中，式II中，含氮杂芳环阳离子包括式III所示结构：
式III中，R4和R5各自独立地选自羟基、氰基、取代或未取代的C1～C4烷基、取代或未取代的C2～C4烯基、取代或未取代的C2～C4炔基中的一种。R4和R5中，取代的烷基、取代的烯基和取代的炔基中的取代基独立地选自羟基、氰基中的至少一种。
在一些实施方式中，第二化合物中，碱金属阳离子选自锂离子、钠离子、钾离子中的一种。
在一些实施方式中，第一化合物包括三正丁基氧化膦(化合物I-4)、三正戊基氧化膦(化合物I-5)、 三正己基氧化膦(化合物I-6)、三正庚基氧化膦(化合物I-7)、三正辛基氧化膦(化合物I-8)中的至少一种。第二化合物包括1-腈丙基-3-甲基咪唑二腈胺盐(化合物II-3)、1-烯丙基-3-乙烯基咪唑二腈胺盐(化合物II-1)、1-羟乙基-3-甲基咪唑二腈胺盐(化合物II-2)、1-乙烯基-3-丁基咪唑二腈胺盐(化合物II-12)、1-丁基-3-甲基咪唑二腈胺盐(化合物II-4)中的至少一种。这些化合物能够更好地发挥与二氟磷酸锂的配合作用，从而进一步提高二次电池的循环性能和高温储存性能。
在一些实施方式中，电解液还包括第二物质；第二物质包括1,3-丙烷磺内酯(1,3-PS)、1,3-丙烯磺酸内酯、硫酸乙烯酯、1,3丙二醇硫酸酯、2,4-丁磺内酯、1,4-丁烷磺内酯(1,4-BS)、碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)中的至少一种。
在一些实施方式中，以电解液为基准，第二物质的质量含量为x％，x的取值范围为0.03≤x≤15.5；且2.05≤(x+a)≤20。例如x可以选自0.03、0.05、2、3、5、8、10、12、15.5或上述任意两个数值所组成的范围；x+a可以选自2.05、4.43、6.4、7.4、8.85、14.4、16.4、17.8、18.7、19.5、19.9、20或上述任意两个数值所组成的范围。
在一些实施方式中，电解液还包含第三物质；第三物质包括二草酸硼酸锂(LiBOB)、四氟硼酸锂(LiBF4)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)、三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)、4,5-二氰基-2-(三氟甲基)异吡唑锂(LiTDI)、四硼酸锂(Li2B4O7)中的至少一种。
在一些实施方式中，以电解液为基准，第三物质的质量含量为y％，y的取值范围为0.02≤y≤8，且2.05≤(y+a)≤16。例如，y可以选自0.02、0.05、0.10、0.20、0.60、1.20、1.80、2、4、6、8或上述任意两个数值所组成的范围；y+a可以选自2.05、4.42、4.45、4.5、4.6、5、5.6、6.2、10.3、11.5、12.4、16或上述任意两个数值所组成的范围。
本申请中，电解液还包括非水溶剂。本申请对非水溶剂的种类没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可，例如可以包括但不限于碳酸酯化合物。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、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(MEC)中的至少一种。环状碳酸酯可以包括但不限于碳酸乙烯酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯 (BC)或碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)中的至少一种。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。
本申请中电解液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：在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，向非水溶剂中按质量比例加入二氟磷酸锂、第一物质和充分干燥的锂盐LiPF6进行溶解处理，配成本申请中的电解液。可选地，第二物质和/或第三物质也可以加入非水溶剂中，配成本申请一些实施例中的电解液。本申请对二氟磷酸锂、第一物质、锂盐LiPF6、第二物质和第三物质的加入顺序没有特别限制，可以根据实际需要选择，只要能够实现本申请目的即可。
本申请于第二方面提供了一种二次电池，包括本申请第一方面的电解液。在一些示例性实施例中，二次电池包括但不限于锂离子电池。在一些实施例中，本申请的二次电池还包括正极极片、负极极片和隔离膜，隔离膜设于正极极片和负极极片之间，二次电池的电极组件为卷绕式电极组件或堆叠式电极组件，示例性地，正极极片、隔离膜和负极极片依次层叠绕卷即形成卷绕式电极组件。
二次电池还包括正极耳、负极耳和包装袋，电极组件设于包装袋的内部空间，正极耳电性连接于正极极片，负极耳电性连接于负极极片，且正极耳和负极耳均自包装袋的内部空间引出以用于与外部电路电性连接。电解液填充于包装袋的内部空间以浸润正极极片、负极极片和隔离膜，经化成后，将包装袋封装，即可制成二次电池，然后，对制备的二次电池进行性能测试。
本领域的技术人员将理解，以上描述的二次电池的制备方法仅是实施例，在不背离本申请公开的内容的基础上，可以采用本领域常用的其他方法。
本申请实施例对正极极片、负极极片、隔离膜、正极耳、负极耳和包装袋均没有特别限制，本领域技术公知的各种可被用作二次电池的上述元件均适用于本申请。
本申请对正极极片没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，正极极片包含正极集流体和设置在正极集流体至少一个表面上的正极材料层。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。
本申请对正极集流体没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，可以包括但不限于铝箔、铝合金箔或复合集流体(例如铝碳复合集流体)。
本申请的正极活性材料层包括正极活性材料，正极活性材料包括LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiCo1yMyO2、LiNi1yMyO2、LiMn2yMyO4、LiNixCoyMnzM1xyzO2，其中M选自Fe、Co、Ni、Mn、Mg、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、Sr、V或Ti中的至少一种，且0≤y≤1，0≤x≤1，0≤z≤1，x+y+z≤1。示例性地，正极活性材料可以包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂或镍锰酸锂中的至少一种，上述正极活性材料可以经过掺杂和/或包覆处理。可选地，镍钴锰酸锂选自LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2(NCM811)、LiNi0.6Mn0.1Co0.3O2(NCM613)、LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2、LiNi0.35Mn0.28Co0.37O2、LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2、LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2、LiNi0.7Mn0.15Co0.15O2中的至少一种。镍钴铝酸锂包括但不限于LiNi0.8Al0.05Co0.15O2。Mn。
正极材料层还可以包括正极导电剂和正极粘结剂，本申请对正极导电剂和正极粘结剂的种类没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可，例如，正极粘结剂可以包括但不限于聚乙烯醇、羟丙基纤维素、二乙酰基纤维素、聚氯乙烯、羧化的聚氯乙烯、聚氟乙烯、含亚乙基氧的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶(简写为SBR)、丙烯酸(酯)化的丁苯橡胶、环氧树脂或尼龙中的至少一种；正极导电剂可以包括但不限于基于碳的材料、基于金属的材料或导电聚合物中的至少一种。示例性地，基于碳的材料可以包括天然石墨、人造石墨、导电炭黑(Super P)或碳纤维中的至少一种，基于金属的材料可以包括但不限于金属粉、金属纤维、铜、镍、铝或银中的至少一种；导电聚合物可以包括但不限于聚亚苯基衍生物。本申请对正极材料中三元材料、正极导电剂、正极粘结剂的质量比没有特别限制，可以根据实际需要选择，只要能够实现本申请目的即可。
本申请对负极极片没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，负极极片包含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。在本申请中，负极材料层可以设置于负极集流体厚度方向上的一个表面上，也可以设置于负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目的即可。例如，可以包括但不限于铜箔、铜合金箔、镍箔、不锈钢箔、钛箔、泡沫镍、泡沫铜或复合集流体(例如碳铜复合集流体、镍铜复合集流体、钛铜复合集流体等)等。在本申请中，对负极集流体和负极材料层的厚度没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可，例如，负极集流体的厚度为6μm至12μm，负极材料层的厚度为30μm至130μm。本申请中，负极极片的厚度没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可，例如，负极极片的厚度为50μm至280μm。
本申请的负极材料层包括负极活性材料，负极活性材料可以包括但不限于石墨、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、LiSn O合金、Sn、SnO、SnO2、尖晶石结构的钛酸锂锂化TiO2 Li4Ti5O12，Li 　Al合金及金属锂中的至少一种。
本申请中的负极材料层还可以包括负极粘结剂和负极导电剂，或者，负极材料层还可以包括负极粘结剂、负极导电剂和增稠剂。本申请对负极粘结剂和负极导电剂的种类没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可，例如，负极粘结剂可以包括但不限于上述正极粘结剂中的至少一种，负极导电剂可以包括但不限于上述正极导电剂中的至少一种。本申请对增稠剂的种类没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可，例如，增稠剂可以包括但不限于羧甲基纤维素钠(简写为CMC)或羧甲基纤维素中的至少一种。
本申请对隔离膜没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，隔离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；隔离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，隔离膜可以包括基材层和表面处理层。基材层可以为具有多孔结构的无纺布、膜或复合膜，基材层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，基材层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。本申请对粘结剂没有特别限制，例如可以是上述正极粘结剂中的至少一种。聚合物层中包含聚合物，本申请对聚合物没有特别限制，例如聚合物包括聚酰胺、聚丙烯腈、丙烯酸酯聚合物、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醚或聚偏氟乙烯或聚(偏氟乙烯六氟丙烯)中的至少一种。在本申请中，隔离膜的厚度没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如隔离膜的厚度可以为5μm至500μm。
本申请的二次电池还包括包装袋，用于容纳正极极片、隔离膜、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没有特别限制。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。
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、隔离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、隔离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。
本申请于第三方面提供了一种电子装置，其包括本申请第二方面提供的二次电池。
本申请的电子装置没有特别限定，其可以是用于现有技术中已知的任何电子装置。例如，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。
下面结合以下具体实施例对本申请的方案进行说明。如无特殊说明，以下实施例所用原料均来自普通市售产品，所用装置或设备均购自常规市面销售渠道。
测试方法和设备：
循环性能测试方法：在25℃条件下，将电池以1C充电至4.28V，4.28V条件下恒压充电至0.05C，之后以1C的电流放电至2.5V，并以此条件循环进行800圈，并记录800圈后的循环容量保持率。
60℃高温存储性能测试方法：将电池在25℃下以0.5C恒流充电至4.28V，然后恒压充电至电流为0.05C，测试电池的厚度并记为d0，放置到60℃烘箱中储存180天后，测试电池的厚度，记为d。电池60℃高温存储后的厚度膨胀率(％)＝(d-d0)/d0×100％。
50％SOC阻抗测试：25℃温度下将电池以0.5C的电流放电至2.5V，静置5分钟，后以0.5C的电流充电至4.28V，4.28V下恒压至0.025C。静置5分钟，使用0.1C的电流放电至2.5V，标记此时放出的容量记为C1。使用0.5C1的容量充电至4.28V，在4.28V电压下恒压至0.025C1，静置5分钟，使用0.1C1的电流放电5h，此时的电池电压记为V1，之后采用1C的电流放电1秒，放电末期的电压记为V2。50％SOC阻抗计算公式为：(V1-V2)/(1C-0.1C1)。
25℃电导率测试：将电解液放入25℃恒温水浴锅中保温30min，使用铂黑电极(DJS-1C型)对电解液的电导率进行测试。
实施例1
本实施例的电解液，包括二氟磷酸锂和三正丁基氧化膦，以电解液为基准，二氟磷酸锂的质量含量a％为2％，第一物质的质量含量b％为1％，a和b满足关系：a/b＝2。
本实施例的二次电池，采用包括以下步骤的方法制备而成：
1)电解液的制备：在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯按照3：7的质量比混合均匀，得到非水溶剂，然后按质量比例加入三正丁基氧化膦、二氟磷酸锂和充分干燥的锂盐LiPF6(LiPF6的摩尔含量为1M)溶解于上述非水溶剂，配成本实施例中的电解液。
2)正极极片的制备：将正极活性材料镍钴锰酸锂NCM613、粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)、导电剂Super-P按质量比96:2:2溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)中混合均匀制成正极浆料；将此浆料涂覆于正极集流体Al箔上，烘干、冷压，得到正极极片。
3)负极极片的制备：将负极活性物质石墨、粘结剂丁苯橡胶、增稠剂羧甲基纤维素钠按照重量比97.4:1.4:1.2在去离子水溶剂中充分搅拌混合，使其形成均匀的负极浆料；将负极浆料涂覆于负极集流体Cu箔上，烘干、冷压，得到负极极片。
4)隔离膜：使用单层PE多孔聚合物薄膜作为隔离膜，其厚度为16微米，孔隙率为39％，无机涂层为Al2O3，有机颗粒为聚偏二氟乙烯。
5)锂离子电池的制备：将正极片、隔离膜、负极片按顺序叠好，使隔离膜处于正极极片和负极极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到裸电池；将裸电池置于外包装箔中，将上述制备好的电解液注入到干燥后的电池中，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，即完成锂离子电池的制备。其中，化成工序如下：在45±5℃下，进行首圈充放电，流程如下：首先以0.1C倍率恒流充电10min，随后以0.5C倍率恒流充电至指定电压4.3V，再恒压充电至电流小于等于0.05C，接着以0.5C倍率恒流放电至2.5V。
实施例I-2至I-14以及对比例I-1至I-6的二次电池，与实施例I-1的区别仅在于加入一定质量的二氟磷酸锂和第一物质，同时减少电解液中相同质量的的非水溶剂，使得二氟磷酸锂的质量含量、第一物质的种类和/或质量含量与实施例I-1不同，具体区别内容以及性能测试结果如下表1所示。
表1

由表1可知，实施例I-1至I-8在二氟磷酸锂的质量含量在2％～8.8％的基础上，通过加入一定量的第一物质，使得二者的质量比a/b满足关系：1≤a/b≤2，与对比例I-1至I-4相比，能够在保持较好的50％SOCDCR性能的情况下，表现出更高的循环性能和高温存储性能。对比例I-1至I-4中，对比例I-1 的二氟磷酸锂加入量较少，虽然二次电池50％SOCDCR较低，具有较小的内阻，但是其对二次电池的循环性能和高温储存性能的增益效果有限，而对比例I-2的电解液中加入的二氟磷酸锂过多导致无法完全溶解，对比例I-3的电解液中加入的二氟磷酸锂和第一物质的质量比不满足关系：1≤a/b≤2，难以发挥第一物质对二氟磷酸锂溶解性和稳定性的提高作用，也出现了溶解不完全的问题，导致二次电池的循环性能和储存性能恶化严重。对比例I-4加入了相对过量的第一物质，使其与二氟磷酸锂的质量比也不满足关系：1≤a/b≤2，对二次电池的循环性能和储存性能也产生了不利影响。
实施例I-1至I-8中，实施例I-3、I-4和I-6控制二氟磷酸锂的质量含量在5.0％～8.0％，并且二氟磷酸锂与第一物质的质量比a/b满足关系：1.67≤a/b≤2，能够进一步提高二次电池的25℃下的循环性能和60℃下的高温储存性能。
实施例I-8至I-16分别讨论了不同的第一物质对二次电池的影响，结果发现，本申请提供的有机氧化膦类的第一化合物和二腈胺盐类的第二化合物在电解液中与二氟磷酸锂配合后，均能够提高二次电池的循环性能和高温储存性能。
实施例II-1至II-9的二次电池，与实施例I-2的区别仅在于电解液还包括第二物质，二氟磷酸锂的质量含量和/或第二物质的种类和含量不同，具体区别内容以及性能测试结果如下表2所示。
表2

由表2可知，实施例II-1至实施例II-11在第一物质与二氟磷酸锂配合的基础上，通过加入第二物质与二氟磷酸锂控制二者含量满足2.05≤(x+a)≤20，能够进一步提高二次电池的循环性能和高温储存性能。其中，本申请实施例控制第二物质的质量含量为4≤x≤7，同时与二氟磷酸锂的含量关系满足7.5≤(x+a)≤19.5，能够进一步提高二次电池的循环性能和高温储存性能。
实施例III-1至III-11的二次电池，与实施例II-4的区别仅在于电解液还包括第三物质，二氟磷酸锂的质量含量和第三物质的种类和含量不同，具体区别内容以及性能测试结果如下表3所示。
表3

由表3可知，第三物质的种类和含量会影响二次电池的循环性能和高温储存性能，实施例III-1至实施例III-11在第一物质与二氟磷酸锂配合的基础上，控制加入第三物质的含量与二氟磷酸锂满足关系2.05≤(y+a)≤16能够提高二次电池的循环性能和高温储存性能。进一步优选地，本申请实施例控制加入第三物质的含量与二氟磷酸锂满足关系4.02≤(x+a)≤12，能够促进二氟磷酸锂和第三物质协同配合，使二次电池具备更好的循环性能和高温储存性能。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

  1. 一种电解液，其特征在于，所述电解液包括二氟磷酸锂和第一物质，所述第一物质包括具有式I所示结构的第一化合物和/或具有式II所示结构的第二化合物；
    式I中，R1、R2和R3各自独立地选自吡咯烷基、氰基、取代或未取代的C1～C8烷基、取代或未取代的C2～C8烯基、取代或未取代的C2～C8炔基、取代或未取代的C1～C8烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳氧基中的一种，其中，经取代时，取代基选自卤素、氰基中的至少一种；
    式II中，M+选自碱金属阳离子、含氮杂芳环阳离子和季铵阳离子中的一种；
    以所述电解液为基准，所述二氟磷酸锂的质量含量为a％，所述第一物质的质量含量为b％；
    2≤a≤8.8，1≤a/b≤2。
  2. 根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液满足如下至少一者：
    (1)1≤b≤6；
    (2)4≤a≤8；
    (3)1.3≤a/b≤2。
  3. 根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，式I中，R1、R2和R3各自独立地选自氰基、取代或未取代的C4～C8烷基、取代或未取代的C4～C8烯基、取代或未取代的C4～C8炔基、取代或未取代的C4～C8烷氧基、取代或未取代的吡咯烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的苯氧基中的一种，且R1和R2相同；和/或，
    式II中，所述含氮杂芳环阳离子包括式III所示结构：
    式III中，R4和R5各自独立地选自羟基、氰基、取代或未取代的C1～C4烷基、取代或未取代的C2～C4烯基、取代或未取代的C2～C4炔基中的一种。
  4. 根据权利要求1～3中任一项所述的电解液，其特征在于，所述第一化合物选自：

    中的至少一 种；和/或，
    所述第二化合物选自：
    中的至少一种。
  5. 根据权利要求1～3中任一项所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括第二物质；
    所述第二物质包括1,3-丙烷磺内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、硫酸乙烯酯、1,3丙二醇硫酸酯、2,4-丁磺内酯、1,4-丁烷磺内酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯中的至少一种。
  6. 根据权利要求5所述的电解液，其特征在于，以所述电解液为基准，所述第二物质的质量含量为x％，0.03≤x≤15.5，2.05≤(x+a)≤20。
  7. 根据权利要求5所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括第三物质；
    所述第三物质包括二草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、4,5-二氰基-2-(三氟甲基)异吡唑锂、四硼酸锂中的至少一种。
  8. 根据权利要求7所述的电解液，其特征在于，以所述电解液为基准，所述第三物质的质量含量为y％，0.02≤y≤8，2.05≤(y+a)≤16。
  9. 一种二次电池，其特征在于，所述二次电池包括权利要求1～8任一项所述的电解液。
  10. 一种电子装置，其特征在于，所述电子装置权利要求9所述的二次电池。
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