电解液及锂离子电池的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，尤其涉及一种电解液及锂离子电池。


背景技术：

2.锂离子电池因具有比能量高、快充快放能力好、自放电小等优点，被广泛应用于消费类电子产品以及动力电池中。随着电子产品以及动力电池使用工况越来越复杂，对锂离子电池的要求也越来越高，特别是对电池容量和寿命的需求。
3.锂离子电池的性能受多种指标的综合影响，其中，电池的能量密度和循环性能是两个尤为关键的指标。在锂离子电池的应用过程中，普遍使用的充电电压一般为4.2v。目前的锂离子电池难以承受更高的充电电压，在高充电电压下，会使电池的高温存储及高温循环性能变差，继而导致电池容量衰减，寿命缩短。


技术实现要素：

4.为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本技术提供一种电解液及锂离子电池，能够在高充电电压下，提高锂离子电池高温持续充电、高温循环、高温存储和低温放电性能等综合性能。
5.本技术第一方面提供一种电解液，其包括锂盐、添加剂及有机溶剂，其中，所述添加剂包括氟代碳酸亚乙烯酯、1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯、2,2-二氟乙酸甲酯及四腈基硅氧烷化合物。
6.一些实施方式中，所述氟代碳酸亚乙烯酯在所述电解液中的质量占比为a％，所述1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯在所述电解液中的质量占比为b％，所述2,2-二氟乙酸甲酯在所述电解液中的质量占比为c％，所述四腈基硅氧烷化合物在所述电解液中的质量占比为d％，其中，0.4≤b/a≤0.8，2≤(a+b)/d≤3，2≤c/d≤5。
7.一些实施方式中，所述氟代碳酸亚乙烯酯在所述电解液中的质量占比为a％，其中，0.01≤a≤20。
8.一些实施方式中，所述1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯在所述电解液中的质量占比为b％，其中，0.01≤b≤5。
9.一些实施方式中，所述2,2-二氟乙酸甲酯在所述电解液中的质量占比为c％，其中，5≤c≤30。
10.一些实施方式中，所述四腈基硅氧烷化合物在所述电解液中的质量占比为d％，其中，0.01≤d≤5。
11.一些实施方式中，所述锂盐为含氟锂盐，选自六氟磷酸盐、六氟砷酸盐、三氟磺酰锂、二氟(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂、四氟硼酸锂、六氟锑酸锂、六氟钽酸锂中的一种或一种以上；和/或
12.所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、四氢呋喃中的两种或两种以上。
13.一些实施方式中，所述电解液中锂盐的浓度为0.5mol/l～2mol/l；优选地，所述锂盐的浓度为0.9mol/l～1.3mol/l。
14.本技术第二方面提供一种锂离子电池，其包括正极极片、负极极片、隔膜及上述任一实施方式所述的电解液。
15.一些实施方式中，所述锂离子电池的最高充电电压为4.55v，最高存储温度为60℃。
16.本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：
17.本技术的技术方案，通过在电解液中联合添加氟代碳酸亚乙烯酯、1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯、2,2-二氟乙酸甲酯及四腈基硅氧烷化合物等四种添加剂，相互协同作用，使得锂离子电池可以同时具备在高充电电压下的良好的高温持续充电、高温循环、高温存储性能及低温放电性能，进而使电池具有更长的使用寿命；同时制作工艺简单，生产成本得当。
18.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
具体实施方式
19.为使本发明容易理解，下面将详细说明本发明。但在详细描述本发明前，应当理解本发明不限于描述的具体实施方式。还应当理解，本文中使用的术语仅为了描述具体实施方式，而并不表示限制性的。
20.在提供了数值范围的情况下，应当理解所述范围的上限和下限和所述规定范围中的任何其他规定或居间数值之间的每个居间数值均涵盖在本发明内。这些较小范围的上限和下限可以独立包括在较小的范围中，并且也涵盖在本发明内，服从规定范围中任何明确排除的限度。在规定的范围包含一个或两个限度的情况下，排除那些包括的限度之任一或两者的范围也包含在本发明中。
21.除非另有定义，本文使用的所有术语与本发明所属领域的普通技术人员的通常理解具有相同的意义。虽然与本文中描述的方法和材料或等同的任何方法和材料也可以在本发明的实施或测试中使用，但是现在描述了优选的方法和材料。
22.相关技术中，由于在高充电电压下，锂离子电池的高温存储及高温循环性能会变差，继而导致电池容量下降，寿命缩短。
23.针对上述问题，本技术实施例提供一种电解液及锂离子电池，能够提高锂离子电池的高温持续充电、高温循环、高温存储和低温放电性能。
24.本技术一实施例示出的一种电解液，包括锂盐、添加剂及有机溶剂，其中，添加剂包括氟代碳酸亚乙烯酯、1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯、2,2-二氟乙酸甲酯及四腈基硅氧烷化合物。
25.其中，氟代碳酸亚乙烯酯(fvc)的结构式如下：
26.1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯的结构式如下：
[0027][0028][0029]
2,2-二氟乙酸甲酯(mfa)的结构式如下：
[0030][0031]
四腈基硅氧烷化合物例如可以是,1,2,2-四腈基-1,2-双(三甲基甲硅烷基)乙烷，结构式如下：
[0032][0033]
具体地，在锂离子电池的首次循环时，由于电解液和负极材料在固液相间层面上发生反应,所以会在负极形成一层sei膜。另外，在锂离子电池的循环使用中，会在电解液和正极的界面形成一层cei膜。
[0034]
在锂离子电池进行高温持续充电时，正极一侧电位较高，容易引起正极一侧释氧，导致电解液分解和cei膜破碎。本技术中，在电解液中加入多种添加剂。其中，四腈基硅氧烷化合物含有氰基基团和si-o键。氰基基团可以在与正极的过渡金属络合，起到稳定正极材料结构作用，同时含有si-o键能够结合氢和金属离子，保护正极活性物质的同时优化正极/电解液界面，在正、负极界面能形成稳定的钝化膜，且该钝化膜在极端环境下具有良好的热稳定性，耐氧化能力强，能有效稳定电池体系，从而提升电池的高温存储性能及高温循环性能。当四腈基硅氧烷化合物的含量较高时，还可以有效改善电池的高温持续充电性能，但是在循环过程中，正极一侧未消耗的四腈基硅氧烷化合物会参与到负极sei成膜，恶化负极sei膜性能。
[0035]
本技术中，在电解液中同时添加氟代碳酸亚乙烯酯。氟代碳酸亚乙烯酯可以有效修饰循环过程中的sei膜性能，且在氟代碳酸亚乙烯酯与四腈基硅氧烷化合物联用时，可以有效改善负极sei膜性能，提升电池的循环性能。但是，氟代碳酸亚乙烯酯在循环过程中消耗较快，在循环后期，氟代碳酸亚乙烯酯消耗完毕，容易出现循环跳水现象；另外，如果氟代
碳酸亚乙烯酯的含量过高又会增大电解液的粘度，继而恶化高温存储性能。
[0036]
本技术中，在电解液中同时添加1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯，1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯可以与氟代碳酸亚乙烯酯形成互补，减缓氟代碳酸亚乙烯酯的消耗速度，同时也可以参与负极sei成膜，可有效提升电池的循环寿命。当电解液体系中氟代碳酸亚乙烯酯、1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯等添加剂的含量较高时，会显著提高电解液粘度，降低电解液电导率，继而恶化电池的低温放电性能。
[0037]
本技术中，在电解液中同时添加2,2-二氟乙酸甲酯，2,2-二氟乙酸甲酯具有低粘度和高介电常数的特点，可以有效提升电池的低温放电性能，但是2,2-二氟乙酸甲酯耐氧化能力较差，在高温持续充电下容易分解产气，且过高含量的2,2-二氟乙酸甲酯在高温循环后期在负极的副反应增多，同样会加速氟代碳酸亚乙烯酯的消耗。而电解液中的四腈基硅氧烷化合物可以有效提升电解液的耐氧化性能，改善2,2-二氟乙酸甲酯导致电解液耐氧化能力较差的问题。
[0038]
综上，通过在电解液中联合添加氟代碳酸亚乙烯酯、1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯、2,2-二氟乙酸甲酯及四腈基硅氧烷化合物等四种添加剂，相互协同作用，使得锂离子电池可以同时具备在高充电电压下的良好的高温持续充电、高温循环、高温存储性能及低温放电性能，进而使电池具有更长的使用寿命。
[0039]
在一些实施例中，氟代碳酸亚乙烯酯在电解液中的质量占比为a％，1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯在电解液中的质量占比为b％，2,2-二氟乙酸甲酯在电解液中的质量占比为c％，四腈基硅氧烷化合物在电解液中的质量占比为d％，其中，0.4≤b/a≤0.8，2≤(a+b)/d≤3，2≤c/d≤5。也就是说，通过设定四种添加物的质量配比，可以使四种添加剂在联合使用时，可以更可靠地发挥联合效应，使电池的高温持续充电、高温循环、高温存储性能及低温放电性能达到最优状态。
[0040]
在一些实施例中，氟代碳酸亚乙烯酯在电解液中的质量占比为a％，其中，0.01≤a≤20。例如，a可以是0.01、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2、4、5、6、8、10、15、20等，于此仅举例说明。通过在电解液中添加适量的氟代碳酸亚乙烯酯，可以有效修饰电池在循环过程中的sei膜性能，从而提升电池的循环性能。
[0041]
在一些实施例中，1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯在电解液中的质量占比为b％，其中，0.01≤b≤5。例如，b可以是0.01、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2、2.8、4、5等，于此仅举例说明。通过在电解液中添加适量的1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯，可以减缓氟代碳酸亚乙烯酯的消耗速度，同时也可以参与负极sei成膜，可有效提升电池的循环寿命。
[0042]
在一些实施例中，2,2-二氟乙酸甲酯在电解液中的质量占比为c％，其中，5≤c≤30。例如，c可以是5、8、10、12、16、20、24、25、27、28、30等。2,2-二氟乙酸甲酯具有低粘度和高介电常数的特点，通过在电解液中添加适量的2,2-二氟乙酸甲酯，可以有效提升电池的低温放电性能。
[0043]
在一些实施例中，四腈基硅氧烷化合物在电解液中的质量占比为d％，其中，0.01≤d≤5。例如，d可以是0.01、0.1、0.3、0.5、1.0、1.5、2、3/4、5等，通过在电解液中添加适量的四腈基硅氧烷化合物，可以在正、负极界面形成稳定的钝化膜，且该钝化膜在极端环境下具有良好的热稳定性，能有效稳定电池体系，提升电池的高温存储性能及高温循环性能，同时可以有效提升电解液的耐氧化性能和高温持续充电性能。
[0044]
在一些实施例中，电解液的上述四种添加剂的质量占比分别可以是：0.01≤a≤20，0.01≤b≤5，5≤c≤30，0.01≤d≤5，0.4≤b/a≤0.8，2≤(a+b)/d≤3，2≤c/d≤5。通过控制电解液中的四种添加剂的各自的质量比及相互间的比例，可以使电池达到最佳的协调效果，使电池的高温持续充电、高温循环、高温存储性能及低温放电性能达到最优状态。
[0045]
在一些实施例中，锂盐为含氟锂盐，可以选自六氟磷酸盐、六氟砷酸盐、三氟磺酰锂、二氟(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂、四氟硼酸锂、六氟锑酸锂、六氟钽酸锂中的一种或一种以上。当然，在其他实施例中，还可以是其他含氟锂盐，于此仅举例说明，本技术在此不作限制。锂盐可以为非含氟的无机电解质盐锂盐，例如选自高氯酸锂、四氯铝酸锂、li2b
10
cl
10
、li2b
10f10
等。在其他实施例中，锂盐还可以为螯合原硼酸盐和螯合正磷酸盐的锂盐，例如：二草酸硼酸锂、双丙二酸硼酸锂、二(二氟丙二酸)硼酸锂、(丙二酸草酸)硼酸锂、(二氟丙二酸草酸)硼酸锂、三草酸磷酸锂、三(二氟丙二酸)磷酸锂等，本技术在此不作限制。
[0046]
在一些实施例中，电解液中锂盐的浓度为0.5mol/l～2mol/l；优选地，锂盐的浓度为0.9mol/l～1.3mol/l。其中，过低的锂盐的浓度，会使电解液的离子传输性能变差，影响倍率性能，而过高的锂盐的浓度会导致电解液粘度变高，阻碍离子的传输。本技术中，通过设置恰当的锂盐浓度，可以控制电解液的粘度，且确保较高的离子传输性能。
[0047]
在一些实施例中，有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、四氢呋喃中的两种或两种以上。本技术中，选用的溶剂为非水溶剂，也即有机溶剂，而且通过选择两种或两种以上的有机溶剂，可以提高电解质的导电率。
[0048]
本技术一实施例还提供一种锂离子电池，其包括正极极片、负极极片、隔膜及上述任一实施例中的电解液。其中，将正极极片、隔膜以及负极极片按顺序叠好，隔膜处于正极极片和负极极片之间，起到隔离作用。
[0049]
其中，正极极片包括正极集流体和正极膜片，正极膜片包括正极活性物质、导电剂和粘结剂。在一些实施例中，正极活性材料选自磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、钴酸锂、三元lini
x
coymnzo2材料(其中x+y+z＝1,x≥y)中的一种或一种以上。负极极片包括负极集流体和负极膜片，负极膜片包括负极活性物质、导电剂和粘结剂。在一些实施例中，负极活性材料选自石墨和/或硅，例如天然石墨、人造石墨、中间相微碳球(简称为mcmb)、硬碳、软碳、硅、硅-碳复合物、li-sn合金、li-sn-o合金、sn、sno、sno2、尖晶石结构的锂化tio
2-li4ti5o
12
、li-al合金中的一种或多种。
[0050]
本技术的锂离子电池，最高充电电压为4.55v，最高存储温度为60℃。
[0051]
本技术的锂离子电池，可以用于使用电池作为电源的用电装置或者使用电池作为储能元件的各种储能系统。用电装置包括但不限于手机、平板、电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等，在此不作限制。
[0052]
为使本发明更加容易理解，下面将结合实施例来进一步详细说明本技术，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本技术的应用范围。本技术中所使用的原料或组分若无特殊说明均可以通过商业途径或常规方法制得。
[0053]
制备电池
[0054]
实施例1
[0055]
(一)电解液的制备：
[0056]
将碳酸乙烯酯ec、碳酸二乙酯dec及碳酸丙烯酯pc以1:1:1的质量比混合，作为有机溶剂。在有机溶剂中加入如表1中实施例1所示的质量占比含量的添加剂氟代碳酸亚乙烯酯、1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯、2,2-二氟乙酸甲酯及1,1,2,2-四腈基-1,2-双(三甲基甲硅烷基)乙烷，混合均匀后，再加入加入含氟锂盐lipf6，得到lipf6浓度为1.1mol/l的电解液。
[0057]
(二)正极极片的制备
[0058]
将正极活性材料钴酸锂(licoo2)、导电剂cnt(carbon nanotube，碳纳米管)及粘结剂pvdf(聚偏二氟乙烯)按质量比为97:1.5:1.5加入n-甲基吡咯烷酮溶剂中，充分搅拌混合，使其形成均匀的正极浆料。将此正极浆料涂覆于正极集流体铝箔上，烘干，冷压，得到正极极片。
[0059]
(三)负极极片的制备
[0060]
将负极活性材料石墨、导电剂乙炔黑、粘结剂丁苯橡胶及增稠剂羧甲基纤维素钠按质量比为96:1.2:1.5:1.3在适量的去离子水溶剂中充分搅拌混合，使其形成均匀的负极浆料。将此浆料涂覆于负极集流体铜箔上，烘干，冷压，得到负极极片。
[0061]
(四)锂离子电池的制备
[0062]
以pe多孔性聚合物薄膜作为隔膜。
[0063]
将上述步骤制备的正极极片、隔膜以及负极极片按顺序叠好，使隔膜处于正极极片和负极极片的中间。然后将叠好的极片与隔膜卷绕得到卷芯。将卷芯放在冲壳成型好的铝塑膜袋中，将上述制备得到的电解液注入烘烤干燥后的电芯中，经过真空封装、静置、化成等工序，完成锂离子电池的制备。
[0064]
实施例2-16
[0065]
按照下述表1中的各添加剂的质量占比，采用上述相同的制备方法，分别制得实施例2-16对应的锂离子电池。
[0066]
对比例1-7
[0067]
按照下述表1中的各添加剂的质量占比，采用上述相同的制备方法，分别制得实施例1-7对应的锂离子电池。
[0068]
表1
[0069][0070]
根据上述表1中的各实施例的各添加剂的质量占比，分别计算对应的预设比例值，计算结果如表2所示。
[0071]
表2
[0072]
[0073][0074]
测试电池
[0075]
将上述各实施例和各对比例所制作的锂离子电池，按照下述方法分别进行对应的性能测试，计算获得表3中的测试数据。
[0076]
(一)45℃循环测试：
[0077]
测试方法为：在45℃
±
2℃的恒温箱中，将锂离子电池以1c恒流恒压充至4.55v，截止电流0.05c，再按1c放电至3v，按上述条件进行多次充放电循环。分别计算每个电池在循环300次和500次后的容量保持率。
[0078]
计算公式：容量保持率(％)＝对应循环次数放电容量(mah)/第三周循环的放电容量(mah)*100％。
[0079]
每个实施例和对比例均使用5只电池进行测试。分别将每组5只电池通过不同周次循环后的容量保持率取平均值记录于表3中。
[0080]
(二)60℃高温存储测试：
[0081]
测试方法为：将锂离子电池在25℃
±
2℃下静置2小时后，按照1c/0.5c进行充电和放电，充放电电压为3.0v-4.55v。随后再将电池满充后，将电池置于60℃下的试验箱内60天，再计算存储后电池的厚度膨胀率。
[0082]
计算公式：第n天厚度膨胀率(％)＝(第n天存储后的电池厚度)/(初始电池厚度)*100％。计算结果记录于表3中。
[0083]
(三)低温放电性能测试：
[0084]
测试方法为：在25℃环境条件下，将分容后的电池按0.2c放电至3.0v，搁置5min；再按0.2c充电至4.55v。当电芯电压达到4.55v时，改为按照4.55v恒压充电，直到充电电流小于或等于给定的截止电流0.05c时，搁置5min。将满充电池转移至高低温箱内，设定-20℃，待温箱温度达到后，搁置箱内120min。取出电池，然后以0.2c放电至终止电压3.0v，搁置5min；再把高低温箱温度调至25℃
±
3℃，待温箱达到设定温度后，将电池搁置箱内60min。取出电池，按0.2c充电至4.55v。当电芯电压达到4.55v时，改为4.55v恒压充电，直到充电电流小于或等于给定截止电流0.05c，搁置5min。计算电池在-20℃低温放电3.0v后的容量保
持率。
[0085]
计算公式：-20℃放电3.0v容量保持率(％)＝(-20℃放电至3.0v放电容量/25℃放电至3.0v放电容量)
×
100％。
[0086]
(四)55℃持续充电测试：
[0087]
测试方法为：将电池置于55℃的试验箱内，静置1小时，于55℃按0.2c将电池放电至3.0v，搁置10min。再于55℃，按1.0c对电池进行恒流充电至4.55v，不设截止电流，持续充电30天。计算持续充电后电池的厚度膨胀率。
[0088]
计算公式：第n天厚度膨胀率(％)＝(第n天持续充电后的电池厚度)/(初始电池厚度)*100％。
[0089]
表3
[0090][0091][0092]
结合表1至3的相关数据可以看出，将对比例2至7分别与对比例1相比，对比例2的电解液加入氟代碳酸亚乙烯酯后，电池的高温循环性能得到一定改善，但高温存储性能出现恶化；对比例3的电解液加入1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯后，电池的高温循环、高温存储、高温持续充电性能均得到改善；对比例4的电解液加入2,2-二氟乙酸甲酯后，电池的低温放电性能得到明显的改善，但高温循环、高温存储和高温持续充电性能明显恶化；对比例5的电解液加入1,1,2,2-四腈基-1,2-双(三甲基甲硅烷基)乙烷后，电池的高温存储、高温循环、高温持续充电性能得到明显提升；对比例6的电解液加入氟代碳酸亚乙烯酯和1,1,2,2-四腈基-1,2-双(三甲基甲硅烷基)乙烷能有效改善电池的高温循环性能，这是基于氟代碳
酸亚乙烯酯与添加剂的腈基的协同作用，氟代碳酸亚乙烯酯可在负极形成较好的保护膜，缓解腈基对负极的劣化；对比例7的电解液加入氟代碳酸亚乙烯酯和1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯，电池的高温循环和高温存储性能得到改善，这是因为1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯可以参与负极成膜，缓解氟代碳酸亚乙烯酯的消耗，抑制腈基对负极的劣化，但两种添加剂同时加入后，电池的低温放电性能明显恶化，这是因为两种添加剂加入导致电解液粘度上升。
[0093]
通过实施例1发现，在实施例1中，当电解液同时加入氟代碳酸亚乙烯酯、1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯、2,2-二氟乙酸甲酯及1,1,2,2-四腈基-1,2-双(三甲基甲硅烷基)乙烷后，电池的高温循环、高温存储、低温放电及高温持续充电性能等综合性能最佳。
[0094]
通过实施例2至6发现，电解液中的1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯与氟代碳酸亚乙烯酯联用，可以提升电池的高温循环性能，但是当1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯过少时，达不到缓解氟代碳酸亚乙烯酯消耗的同时，抑制氟代碳酸亚乙烯酯高温存储产气的效果；当1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯过高时，改善高温循环性能不会随着1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯含量的升高而升高，反而会增大阻抗，恶化电池的低温放电性能，只有在0.4≤b/a≤0.8时综合性能最佳。
[0095]
通过实施例7至11发现，电解液中加入1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯与氟代碳酸亚乙烯酯联用，可以缓解添加剂中的腈基对负极的恶化，但1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯与氟代碳酸亚乙烯酯含量较低时，对负极保护不够；当1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯与氟代碳酸亚乙烯酯含量过高时，对负极的保护没有明显提升，反而会增大阻抗，恶化电池的低温放电性能，只有在2≤(a+b)/d≤3时综合性能最佳。
[0096]
通过实施例12至16发现，电解液中的2,2-二氟乙酸甲酯加入量较多时，电池的低温放电性能得到明显提升，这是基于2,2-二氟乙酸甲酯具有低粘度和高介电常数的特点。但是2,2-二氟乙酸甲酯耐氧化能力较差，在高温持续充电下容易分解产气，且过高含量的2,2-二氟乙酸甲酯在高温循环后期，会在负极的副反应增多，同样会加速氟代碳酸亚乙烯酯的消耗；而在正负极成膜添加剂较为充足时，过低含量的2,2-二氟乙酸甲酯则达不到明显提升低温放电性能的目的，只有在2≤c/d≤5时综合性能最佳。
[0097]
综上所述，当锂离子电池的电解液中的四种添加剂的质量占比，同时满足0.4≤b/a≤0.8，2≤(a+b)/d≤3，2≤c/d≤5，电池的综合性能最佳。
[0098]
关于上述实施例中的，其具体实现方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不再做详细阐述说明。
[0099]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0100]
应该注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本技术，并不构成对本技术的任何限制。通过参照典型实施例对本技术进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按照规定在本技术权利要求的范围内对本技术作出修改，以及在不背离本技术的范围和精神内对本技术进行修订。尽管其中描述的本技术涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本技术限于其中公开的特定例，相反，本技术可拓展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

技术特征：
1.一种电解液，其特征在于，包括锂盐、添加剂及有机溶剂，其中，所述添加剂包括氟代碳酸亚乙烯酯、1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯、2,2-二氟乙酸甲酯及四腈基硅氧烷化合物。2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述氟代碳酸亚乙烯酯在所述电解液中的质量占比为a％，所述1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯在所述电解液中的质量占比为b％，所述2,2-二氟乙酸甲酯在所述电解液中的质量占比为c％，所述四腈基硅氧烷化合物在所述电解液中的质量占比为d％，其中，0.4≤b/a≤0.8，2≤(a+b)/d≤3，2≤c/d≤5。3.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述氟代碳酸亚乙烯酯在所述电解液中的质量占比为a％，其中，0.01≤a≤20。4.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯在所述电解液中的质量占比为b％，其中，0.01≤b≤5。5.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述2,2-二氟乙酸甲酯在所述电解液中的质量占比为c％，其中，5≤c≤30。6.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述四腈基硅氧烷化合物在所述电解液中的质量占比为d％，其中，0.01≤d≤5。7.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述锂盐为含氟锂盐，选自六氟磷酸盐、六氟砷酸盐、三氟磺酰锂、二氟(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂、四氟硼酸锂、六氟锑酸锂、六氟钽酸锂中的一种或一种以上；和/或所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、四氢呋喃中的两种或两种以上。8.根据权利要求1或7所述的电解液，其特征在于，所述电解液中锂盐的浓度为0.5mol/l～2mol/l；优选地，所述锂盐的浓度为0.9mol/l～1.3mol/l。9.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极极片、负极极片、隔膜及权利要求1至9中任一项所述的电解液。10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的最高充电电压为4.55v，最高存储温度为60℃。

技术总结
本申请涉及一种电解液及锂离子电池。该电解液包括：锂盐、添加剂及有机溶剂，其中，添加剂包括氟代碳酸亚乙烯酯、1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯、2,2-二氟乙酸甲酯及四腈基硅氧烷化合物。本申请提供的方案，通过在电解液中联合添加四种添加剂，相互协同作用，使得锂离子电池可以同时具备在高充电电压下的良好的高温持续充电、高温循环、高温存储性能及低温放电性能。能。


技术研发人员：段凯嘉 张昌明 李枫 谢海芳 胡大林
受保护的技术使用者：广东省豪鹏新能源科技有限公司
技术研发日：2023.08.07
技术公布日：2023/9/20