电解液、二次电池及用电设备的制作方法

本发明涉及电池，具体涉及一种电解液、二次电池及用电设备。

背景技术：

1、电解液是电池在正、负极之间起离子传导作用的物质，在很大程度上影响着电池的性能和安全性。研究表明，电解液成分对界面稳定性具有重要影响，电解液添加剂可在电极/电解液界面构建钝化层，从而提升界面稳定性，抑制电解液与活性材料副反应，进而改善电化学性能以电池安全性。电解液添加剂调控界面相较于正负极材料的包覆、掺杂以及形貌工程等优化方案，操作简便，成本可控，且不会牺牲能量密度。

2、二次电池用于储能系统中时，二次电池的循环寿命和存储性能尤为关键，因此，开发长循环寿命和存储性能优异的二次电池电解液是目前亟待解决的问题。

3、鉴于此，提出本申请。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种电解液、二次电池及用电设备，本发明将成膜添加剂、第一添加剂和第二添加剂进行组合，成膜添加剂、第一添加剂和第二添加剂相互协同，共同在电池的充放电过程中形成界面膜，提高了界面膜的均匀致密性，保持了其热稳定性，有效的保护活性位点，抑制电池产气，降低阻抗，提升sei膜的导离子能力，进而有效的提高了循环稳定性和高温存储性，并降低了dcr增长率。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种电解液，包括添加剂，所述添加剂包括成膜添加剂、第一添加剂和第二添加剂；

4、所述第一添加剂包括式ⅰ所示结构化合物中的至少一种；

5、所述第二添加剂包括式ⅱ所示结构化合物中的至少一种；

6、

7、其中，r1、r2、r3、r4各自独立的选自氢、卤素、取代或未取代的c1～c6烷基、取代或未取代的c2～c6烯基、取代或未取代c1-c6烷氧基、取代或未取代的c6～c26芳基中的至少一种；

8、取代基选自c1-c4烷基、c1-c4烷氧基、卤素、氰基、羧基中的至少一种。

9、作为本申请的优选实施方案，所述c6～c26芳基选自苯基、苄基、联苯基、对甲苯基、邻甲苯基、间甲苯基中的一种；和/或

10、所述卤素选自f、cl、br中的至少一种。

11、作为本申请的实施方案，所述r1、r2、r3、r4各自独立的选自氢、取代或未取代的c1-c4烷基、取代或未取代c1-c4烷氧基中的至少一种。

12、作为本申请实施方案，所述第一添加剂和所述第二添加剂的质量比为1：(0.02～50)。

13、作为本申请的实施方案，所述第一添加剂包括如下的化合物中的至少一种：

14、

15、作为本申请的实施方案，所述第二添加剂包括如下的化合物中的至少一种：

16、

17、作为本申请的实施方案，所述成膜添加剂包括氟代碳酸酯、硫酸乙烯酯、4-甲基硫酸乙烯酯、1，3-丙烷磺酸内酯、1，3-丙烯磺酸内酯、双氟磺酰亚胺钠(nafsi)、二氟磷酸钠(napo2f2)、二草酸硼酸钠(nabob)、二氟草酸磷酸钠(naodfp)、二氟草酸硼酸钠(naodfb)中的至少一种。

18、作为本申请的实施方案，所述成膜添加剂在所述电解液中的质量百分含量为0.01～10％。

19、作为本申请的实施方案，所述第一添加剂在所述电解液中的质量百分含量为0.01％～5％。

20、作为本申请的实施方案，所述第二添加剂在所述电解液中的质量百分含量为0.1％～5％。

21、作为本申请的实施方案，所述成膜添加剂在所述电解液中的质量百分含量为0.1～5％。

22、作为本申请的实施方案，所述第一添加剂在所述电解液中的质量百分含量为0.1％～2％。

23、作为本申请的实施方案，所述第二添加剂在所述电解液中的质量百分含量为0.1％～2％。

24、在本申请的第二方面，本申请提供了一种二次电池，包括正极、负极、隔离膜和上述所述的电解液。

25、在本申请的第三方面，本申请提供了一种用电设备，包括上述所述的二次电池。

26、本发明的有益效果在于：(1)本发明将成膜添加剂、第一添加剂和第二添加剂进行组合，成膜添加剂、第一添加剂和第二添加剂相互协同，共同在电池的充放电过程中形成界面膜，提高了界面膜的均匀致密性，保持了其热稳定性，有效的保护活性位点，抑制电池产气，降低阻抗，提升sei膜的导离子能力，进而有效的提高了循环稳定性和高温存储性，并降低了dcr增长率。(2)本发明的成膜添加剂可以有效的形成稳定的正极界面膜和/或负极界面膜，抑制电解液中的溶剂与负极直接反应，从而提高循环稳定性，抑制电池产气，并能够降低阻抗，提升sei膜的导离子能力，同时在正极侧参与形成cei膜，抑制金属离子的溶出，进而提高循环稳定性；其中，第一添加剂和第二添加剂在成膜添加剂形成的sei膜的基础上，有效的提高了sei膜的均匀致密性，保持了其热稳定性，抑制电解液溶剂和粘结剂pvdf的分解；同时也可以在正极侧参与形成稳定的cei膜，防止活性氧与电解质反应产生微裂纹，有效的保护活性位点，也可以防止层状氧化物氧损失导致晶格破坏，最终发生不可逆相变，提升电池的循环稳定性。

技术特征：

1.一种电解液，其特征在于，包括添加剂，所述添加剂包括成膜添加剂、第一添加剂和第二添加剂；

2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液满足以下条件中的至少一者：

3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述第一添加剂和所述第二添加剂的质量比为1：(0.02～50)。

4.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述第一添加剂包括如下的化合物中的至少一种：

5.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述第二添加剂包括如下的化合物中的至少一种：

6.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述成膜添加剂包括氟代碳酸酯、硫酸乙烯酯、4-甲基硫酸乙烯酯、1，3-丙烷磺酸内酯、1，3-丙烯磺酸内酯、双氟磺酰亚胺钠(nafsi)、二氟磷酸钠(napo2f2)、二草酸硼酸钠(nabob)、二氟草酸磷酸钠(naodfp)、二氟草酸硼酸钠(naodfb)中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，满足以下条件中的至少一者：

8.根据权利要求7所述的电解液，其特征在于，满足以下条件中的至少一者：

9.一种二次电池，其特征在于，包括正极、负极、隔离膜和权利要求1～8任一所述的电解液。

10.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求9所述的二次电池。

技术总结
本发明公开了一种电解液、二次电池及用电设备，属于电池技术领域，所述电解液包括添加剂，所述添加剂包括成膜添加剂、第一添加剂和第二添加剂；本发明将成膜添加剂、第一添加剂和第二添加剂进行组合，成膜添加剂、第一添加剂和第二添加剂相互协同，共同在电池的充放电过程中形成界面膜，提高了界面膜的均匀致密性，保持了其热稳定性，有效的保护活性位点，抑制电池产气，降低阻抗，提升SEI膜的导离子能力，进而有效的提高了循环稳定性和高温存储性，并降低了DCR增长率。

技术研发人员：李文志,吕国显,乔飞燕
受保护的技术使用者：欣旺达动力科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16