【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电解液，具体涉及一种电解液及包括该电解液的电池。
技术介绍
1、随着电动汽车、移动设备等市场的快速发展，锂离子电池的需求量不断增长。然而，目前锂离子电池在性能和稳定性方面仍存在诸多问题，限制了其在实际应用中的发挥。其中，电池阻抗和硅基负极体积膨胀的问题一直未得到有效解决，这显著影响了电池快充性能和循环性能。
2、电解液作为电池重要的一种主材，不仅充当离子传输的媒介，电解液中的添加剂还参与界面成膜，影响界面阻抗及其变化。二氟磷酸锂作为锂离子电池的电解质添加剂，虽然能够提高电池性能，但其溶解度差，且对电池高温高电压性能和硅基负极的膨胀性能无显著效果，导致电池性能改善有限。因此，寻找一种替代二氟磷酸锂的添加剂，并辅助其他添加剂，以提高电池循环性能、降低电池阻抗、稳定硅基负极材料，成为当前电池领域研究的热点之一。
技术实现思路
1、研究发现，常规电解液(如1m-lipf6+ec:dec:dmc＝1:1:1体积比)在高电压下，由于正负极表面成膜阻抗大、稳定性差，导致正负极界面处的电解液大量分解，明显恶化电池的循环性能。特别地，针对硅基负极体系的电池而言，由于硅基负极的体积膨胀极易导致负极表面sei膜的破裂，导致电池的循环性能恶化更为明显。为了减少高电压下电解液和正负极界面之间的副反应，解决电池在高电压下循环性能明显较差的问题，本专利技术提供了一种电解液及包括该电解液的电池。通过在电解液中引入环状双二氟磷酸类化合物和腈类化合物，可显著改善正负极的界面阻抗，提高电解液在
2、本专利技术目的是通过如下技术方案实现的：
3、一种电解液，所述电解液包括电解质盐、有机溶剂和功能添加剂，所述功能添加剂包括第一添加剂和第二添加剂；所述第一添加剂包括环状双二氟磷酸类化合物，所述第二添加剂包括腈类化合物。
4、根据本专利技术的实施方案，所述第一添加剂包括式i所示的化合物中的至少一种：
5、
6、式i中，r1选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基；若为取代时，取代基为卤素或烷基；x+选自阳离子。
7、根据本专利技术的实施方案，r1选自取代或未取代的c1-20烷基、取代或未取代的c3-20环烷基、取代或未取代的c2-20烯基、取代或未取代的c2-20炔基；若为取代时，取代基为卤素或c1-20烷基。
8、根据本专利技术的实施方案，r1选自取代或未取代的c1-12烷基、取代或未取代的c3-12环烷基、取代或未取代的c2-12烯基、取代或未取代的c2-12炔基；若为取代时，取代基为卤素或c1-12烷基。
9、根据本专利技术的实施方案，r1选自取代或未取代的c1-6烷基、取代或未取代的c3-6环烷基、取代或未取代的c2-6烯基、取代或未取代的c2-6炔基；若为取代时，取代基为卤素或c1-6烷基。
10、根据本专利技术的实施方案，r1选自取代或未取代的c1-3烷基、取代或未取代的c3-4环烷基、取代或未取代的c2-3烯基、取代或未取代的c2-3炔基；若为取代时，取代基为卤素或c1-3烷基。
11、根据本专利技术的实施方案，x+可以为na+、k+或n+r2r3r4r5，其中，r2、r3、r4、r5相同或不同，彼此独立地选自氢或c1-12烷基。
12、根据本专利技术的实施方案，x+可以为na+、k+或n+r2r3r4r5，其中，r2、r3、r4、r5相同或不同，彼此独立地选自氢或c1-6烷基。
13、根据本专利技术的实施方案，x+可以为na+、k+或n+r2r3r4r5，其中，r2、r3、r4、r5相同或不同，彼此独立地选自氢或c1-3烷基。
14、根据本专利技术的实施方案，所述第一添加剂包括如下化合物a1～化合物a6中的至少一种：
15、
16、
17、根据本专利技术的实施方案，所述第一添加剂的含量占电解液总质量的质量百分含量为0.1wt％～8wt％，优选为2wt％～8wt％，例如为0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、1.2wt％、1.3wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.8wt％、2wt％、2.2wt％、2.4wt％、2.5wt％、2.6wt％、2.8wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％、5wt％、5.5wt％、6wt％、7wt％或8wt％。
18、根据本专利技术的实施方案，所述第一添加剂可以通过商业途径购买后获得，也可以通过本领域已知的方法制备得到。
19、根据本专利技术的实施方案，所述第二添加剂包括二腈化合物、三腈化合物和四腈化合物中的一种或多种。
20、根据本专利技术的实施方案，所述腈类化合物选自式ii-1所示的二腈类化合物、式ii-2所示的三腈类化合物和式ii-3所示的四腈类化合物中的至少一种：
21、nc-r21-cn 式ii-1
22、
23、
24、其中，r21是至少具有2个取代位置的碳原子数为1-10的基团；r22是至少具有3个取代位置的碳原子数为1-10的基团(优选为具有3个取代位置的碳原子数为1-10的含磷基团)；r23是至少具有4个取代位置的碳原子数为1-10的基团。
25、根据本专利技术的实施方案，所述碳原子数为1-10的基团选自取代或未取代的c1-10烷基、取代或未取代的c1-10烷氧基、取代或未取代的c2-10烯基、取代或未取代的c1-10烷基-o-c1-10烷基、取代或未取代的c1-10烷基-c(o)-c1-10烷基、取代或未取代的c4-10杂芳基、取代或未取代的c4-10杂环基、取代或未取代的c6-10芳基，取代基为卤素、取代或未取代的c1-10烷基。
26、根据本专利技术的实施方案，所述具有3个取代位置的碳原子数为1-10的含磷基团选自式iii-1所示的磷酸酯基团或者选自式iii-2所示的亚磷酸酯基团；
27、
28、其中，*为连接键；r31、r32和r33相同或不同，彼此独立地选自c1-10烷基；如选自c1-6烷基；如c1-3烷基，如甲基、乙基或丙基。
29、根据本专利技术的实施方案，所述式ii-1所示的二腈类化合物选自如下化合物中的至少一种：戊二腈、丁二腈(sn)、已二腈(adn)、癸二腈、壬二腈、二氰基苯、对苯二腈、吡啶-3,4-二腈、2,5-二氰基吡啶、2,2,3,3-四氟丁二腈、四氟对苯二腈、4-四氢噻喃亚甲基丙二腈、反丁烯二腈、乙二醇双(丙腈)醚(dene)和1,4,5,6-四氢-5,6-二氧-2,3-吡嗪二甲腈。
30、根据本专利技术的实施方案，所述式ii-2所示的三腈类化合物选自如下化合物中的至少一种：1,3,6-己烷三腈(htcn)、1,3,5-环己烷三腈、1,3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括电解质盐、有机溶剂和功能添加剂，所述功能添加剂包括第一添加剂和第二添加剂；所述第一添加剂包括环状双二氟磷酸类化合物，所述第二添加剂包括腈类化合物。
2.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式I所示的化合物中的至少一种：
3.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，所述第一添加剂包括如下化合物A1～化合物A6中的至少一种：
4.根据权利要求1-3任一项所述的电解液，其特征在于，所述第一添加剂的含量占电解液总质量的质量百分含量为0.1wt％～8wt％，优选为2wt％～8wt％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电解液，其特征在于，所述第二添加剂包括二腈化合物、三腈化合物和四腈化合物中的一种或多种；
6.根据权利要求5所述的电解液，其特征在于，所述碳原子数为1-10的基团选自取代或未取代的C1-10烷基、取代或未取代的C1-10烷氧基、取代或未取代的C2-10烯基、取代或未取代的C1-10烷基-O-C1-10烷基、取代或未取代的C1-10烷基-C(O)-C1-1
7.根据权利要求1-6任一项所述的电解液，其特征在于，所述第二添加剂的含量占电解液总质量的质量百分含量为0.1～8wt％，优选为1wt％～6wt％。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电解液，其特征在于，所述功能添加剂还包括第三添加剂，所述第三添加剂包括氟代化合物；
9.一种电池，所述电池包括权利要求1-8任一项所述的电解液。
10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电池还包括含有负极活性物质的负极片，所述负极活性物质包括硅基负极材料；其中，所述硅基负极材料包括硅碳负极材料和/或硅氧负极材料；
...【技术特征摘要】
1.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括电解质盐、有机溶剂和功能添加剂，所述功能添加剂包括第一添加剂和第二添加剂；所述第一添加剂包括环状双二氟磷酸类化合物，所述第二添加剂包括腈类化合物。
2.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式i所示的化合物中的至少一种：
3.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，所述第一添加剂包括如下化合物a1～化合物a6中的至少一种：
4.根据权利要求1-3任一项所述的电解液，其特征在于，所述第一添加剂的含量占电解液总质量的质量百分含量为0.1wt％～8wt％，优选为2wt％～8wt％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电解液，其特征在于，所述第二添加剂包括二腈化合物、三腈化合物和四腈化合物中的一种或多种；
6.根据权利要求5所述的电解液，其特征在于，所述碳原子数为1-10的基团选自取代或未取代的c1-10烷基、取代或未取代的...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱亚明，王海，李素丽，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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