【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池，具体涉及一种电解液及其制备方法与应用。
技术介绍
1、锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。为了提高锂离子电池的能量密度(ed)，硅材料作为负极材料已成为当今的主要趋势之一。然而通常由于硅材料的体积膨胀效应，使得其表面的固态电解质界面膜(sei)破损加剧电解液的消耗和副反应增多，使得电池的循环性能差；此外，为了取得更高的ed，负极片通常采用高压实制备方法(如辊压)，压实密度高容易引起硅材料与电解液的浸润性显著下降，电解液难以均匀的充满极片内外部，造成循环容量衰退严重，进一步降低电池的循环性能。因此，如何提高电池的循环性能是现今亟待解决的核心问题之一。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种电解液，将其应用于电池中，可大幅提高电池的循环性能。
2、本专利技术还提出一种电解液的制备方法。
3、本专利技术还提出一种二次电池。
4、本专利技术还提出上述电解液的应用。
5、本专利技术的第一方面，提出了一种电解液，包括氟代环状碳酸酯和含氟的添加剂ⅰ，其中所述添加剂ⅰ包括氟代苯类化合物或氟代联苯类化合物。
6、根据本专利技术实施例的电解液，至少具有以下有益效果：
7、本专利技术中的电解液，通过氟代环状碳酸酯和含氟的添加剂ⅰ的协同作用，在保障sei膜稳定的同时，还能有利于提高电解液与负极(如高压实硅负极)
8、在本专利技术的一些实施方式中，所述添加剂ⅰ包括如式ⅰ-1～ⅰ-7化合物中的至少一种：
9、
10、在本专利技术的一些实施方式中，所述电解液中，所述添加剂ⅰ的质量分数为0.1-10％。
11、在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述电解液中，所述添加剂ⅰ的质量分数为0.1-5％。
12、在本专利技术的一些实施方式中，所述氟代环状碳酸酯包括氟代碳酸乙烯酯(fec)、双氟碳酸乙烯酯(dfec)、三氟甲基碳酸乙烯酯(tfpc)或4-(2,2,3,3-四氟丙氧基甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮(hfeec)中的至少一种。
13、在本专利技术的一些实施方式中，所述电解液中，所述氟代环状碳酸酯的质量分数为5-30％。
14、在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述电解液中，所述氟代环状碳酸酯的质量分数为5-20％。
15、在本专利技术的一些实施方式中，所述添加剂ⅰ于电解液中的质量分数为x％，所述氟代环状碳酸酯于电解液中的质量分数为y％，x和y之间满足：5＜x+y≤20。
16、通过上述实施方式，基于添加剂ⅰ与氟代环状碳酸酯的协同作用，氟代环状碳酸酯可以在负极表面产生富含lif的sei膜成分，而添加剂ⅰ分子结构中含有f原子，也可以作为sei膜的f化成分，在一定程度上是氟代环状碳酸酯的“补充剂”，添加剂ⅰ与氟代环状碳酸酯组合后形成的sei膜与负极的兼容性得到提高，可进一步提升电池的循环性能，且可减小电解液与硅负极片的接触角。
17、在本专利技术的一些实施方式中，所述电解液还包括锂盐。
18、在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述锂盐包括六氟磷酸锂(lipf6)、二氟磷酸锂(lipf2o2)、二氟草酸硼酸锂(liodfb)、四氟硼酸锂(libf4)、二氟双草酸磷酸锂(lidfbop)、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂(litfsi)或双(氟磺酰)亚胺锂(lifsi)中的至少一种。
19、在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述电解液中，所述锂盐的质量分数为0.1-15％。
20、在本专利技术的一些更优选的实施方式中，所述电解液中，所述锂盐的质量分数为0.1-10％。
21、在本专利技术的一些实施方式中，所述电解液还包括有机溶剂。
22、在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯(ec)、丙烯碳酸酯(pc)、碳酸甲乙酯(emc)、碳酸二乙酯(dec)、丙酸乙酯(ep)、丙酸丙酯(pp)、乙酸乙酯(ea)、γ-丁内酯(gbl)中的至少一种。
23、在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述电解液中，所述有机溶剂的质量分数为50-94％。
24、在本专利技术的一些更优选的实施方式中，所述电解液中，所述有机溶剂的质量分数为50-90％。
25、在本专利技术的一些更优选的实施方式中，所述电解液中，所述有机溶剂的质量分数为70-90％。
26、在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯。
27、在本专利技术的一些更优选的实施方式中，所述碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的质量比为(0.8-1.2)：(0.8-1.2)：(0.8-1.2)。
28、在本专利技术的一些实施方式中，所述电解液还包括添加剂ⅱ。
29、在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述添加剂ⅱ包括碳酸亚乙酯(vc)、1,3-丙烷磺酸内酯(ps)、硫酸乙烯酯(dtd)、马来酸酐、丁二酸酐、丁二腈(sn)、己二腈(adn)、乙二醇双(丙腈)醚(egbe)或己烷三腈(htcn)中的至少一种。
30、在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述电解液中，所述添加剂ⅱ的质量分数为0.1-20％。
31、本专利技术的第二方面，提出了一种电解液的制备方法，包括如下步骤：将锂盐、氟代环状碳酸酯和含氟的添加剂ⅰ混合，得到所述电解液。
32、在本专利技术的一些实施方式中，所述制备方法包括如下步骤：将有机溶剂、锂盐、氟代环状碳酸酯和添加剂ⅰ混合，得到所述电解液。
33、在本专利技术的一些实施方式中，所述制备方法包括如下步骤：将有机溶剂和锂盐先混合，再加入添加剂ⅰ和氟代环状碳酸酯，得到所述电解液。
34、在本专利技术的一些实施方式中，所述制备方法包括如下步骤：将有机溶剂、锂盐、氟代环状碳酸酯、添加剂ⅰ和添加剂ⅱ混合，得到所述电解液。
35、在本专利技术的一些实施方式中，所述制备方法包括如下步骤：向有机溶剂中加入锂盐，加入添加剂ⅰ、氟代环状碳酸酯和添加剂ⅱ，得到所述电解液。
36、本专利技术的第三方面，提出了一种二次电池，所述二次电池包括上述电解液。
37、在本专利技术的一些实施方式中，所述二次电池还包括负极，所述负极包括硅材料。
38、在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述硅材料包括siox，2≥x＞0。
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1.一种电解液，其特征在于，包括氟代环状碳酸酯和含氟的添加剂Ⅰ，其中所述添加剂Ⅰ包括氟代苯类化合物或氟代联苯类化合物。
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述添加剂Ⅰ包括如式Ⅰ-1～Ⅰ-7化合物中的至少一种：
3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液中，所述添加剂Ⅰ的质量分数为0.1-10％。
4.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述氟代环状碳酸酯包括氟代碳酸乙烯酯、双氟碳酸乙烯酯、三氟甲基碳酸乙烯酯或4-(2,2,3,3-四氟丙氧基甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液中，所述氟代环状碳酸酯的质量分数为5-30％。
6.根据权利要求1所述的电解液，所述添加剂Ⅰ于电解液中的质量分数为x％，所述氟代环状碳酸酯于电解液中的质量分数为y％，x和y之间满足：5＜x+y≤20。
7.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括锂盐；
8.根据权利要求7所述的电解液，其特征在于，所述电解液中，所述锂盐的
9.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括有机溶剂；
10.根据权利要求8所述的电解液，其特征在于，所述电解液中，所述有机溶剂的质量分数为50-94％。
11.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池包括如权利要求1-9任一项所述的电解液。
...【技术特征摘要】
1.一种电解液，其特征在于，包括氟代环状碳酸酯和含氟的添加剂ⅰ，其中所述添加剂ⅰ包括氟代苯类化合物或氟代联苯类化合物。
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述添加剂ⅰ包括如式ⅰ-1～ⅰ-7化合物中的至少一种：
3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液中，所述添加剂ⅰ的质量分数为0.1-10％。
4.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述氟代环状碳酸酯包括氟代碳酸乙烯酯、双氟碳酸乙烯酯、三氟甲基碳酸乙烯酯或4-(2,2,3,3-四氟丙氧基甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液中，所述氟代环状碳酸酯的质量分数为5-...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊伟，马斌，吴声本，项海标，
申请(专利权)人：浙江锂威能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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