电解液、电池和用电装置的制作方法

本技术属于电池领域，具体而言，涉及电解液、电池和用电装置。

背景技术：

1、随着电子设备、电动车、智能家居、电动工具、智能交通等市场的快速发展，对于电池的需求也在不断提高，以锂离子电池为例，因其具有比能量高、循环寿命长、自放电小等优点，被广泛应用于消费类电子产品、储能与动力电池、智能家居等领域中。通常情况下，电池包括正极极片、负极极片、隔离膜以及电解液，电解液通常包括溶剂、电解质锂盐以及电解液添加剂。通过向电解液中加入电解液添加剂可以有效改善电池的性能表现。但是，目前的电解液添加剂在实际的应用过程中仍然存在问题。

技术实现思路

1、本技术旨在一定程度上解决相关的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出电解液、电池和用电装置，该电解液中通过引入第一添加剂、第二添加剂和可选择性加入的第三添加剂，有利于改善sei膜和cei膜的成膜均匀性和稳定性，提高电池的高温循环性能和电化学稳定性，有效抑制气体的产生，解决电池高温存储过程中产气量大和高温循环容量衰减严重，阻抗dcr增长率大等问题。

2、本技术第一方面提出了一种电解液，包括：式i所示的第一添加剂、式ii所示的第二添加剂，

3、、，

4、其中,r1、r2、r3分别独立地为c1-3烷基、c1-3卤代烷基中的任意一种。

5、本技术的电解液包括式i所示的第一添加剂和式ii所示的第二添加剂，其中，第一添加剂的氧化及还原电位都在常规电解液溶剂之前，在电池预充电过程中，会优先于溶剂在正极被氧化，在负极被还原，继而易在正极形成致密的cei膜，在负极形成致密的sei膜，由此既可以抑制正极极片活性材料中过渡金属元素（如锰）的溶出，从而降低高温循环容量的衰减，同时作为低阻抗添加剂，还可以降低电池阻抗，减少循环阻抗（dcr）增长率。而第一添加剂在60℃高温状态下会发生s=o键断裂产气，导致高温存储过程中产气量增加，该气体的主要成分为氧气，第二添加剂与第一添加剂配合使用，不仅可以遇热分解出磷自由基和氧自由基，进而生成磷氧化合物，磷氧化合物可以与氧气发生反应来去除高温存储过程中产生的氧气，而且，第二添加剂还具有较高的抗氧化能力，能进一步抑制电解液的分解，从而减少气体的产生。综上，本技术通过在电解液中同时引入第一添加剂和第二添加剂，可以使二者相互配合，不仅有利于改善sei膜和cei膜的成膜均匀性和稳定性，还能提高电池的高温循环性能和电化学稳定性，有效抑制气体的产生，解决电池高温存储过程中产气量大和高温循环容量衰减严重，阻抗dcr增长率大等问题。

6、在一些实施方式中，r1、r2、r3分别独立地为甲基、卤代甲基中的任意一种。由此既有利于使第二添加剂与第一添加剂发挥较好的配合效果，还有利于在较低的第二添加剂用量的基础上达到较好的抑制产气的效果。

7、在一些实施方式中，r1、r2、r3均为甲基。

8、在一些实施方式中，以所述电解液的总质量为基准，所述第一添加剂在所述电解液中的质量百分占比为0.5%~2%。由此不仅有利于形成均匀且稳定的sei膜和cei膜，还能使电解液和电池获得较好的存储稳定性、高温性能以及电化学稳定性，能降低电池阻抗，减少循环阻抗（dcr）增长率。

9、在一些实施方式中，以所述电解液的总质量为基准，所述第二添加剂在所述电解液中的质量百分占比为0.1%~2%。由此既可以较好的抑制电解液在电池充放电循环和高温存储过程中的分解产气，从而减少电池的产气量，还能降低因第二添加剂含量过多可能导致电池阻抗增加、电化学性能下降的风险。

10、在一些实施方式中，所述第一添加剂与所述第二添加剂的质量比为0.25~20。由此可以使电解液和电池获得较好的存储稳定性、高温性能以及电化学稳定性，能降低电池阻抗和产气量，减少循环阻抗（dcr）增长率。

11、在一些实施方式中，以所述电解液的总质量为基准，所述第二添加剂在所述电解液中的质量百分占比为0.1%~1%。

12、在一些实施方式中，所述电解液还包括：式iii所示的第三添加剂，r4为氢、取代或未取代的烃基、取代或未取代的芳香基中的任意一种，n为正整数，。

13、在一些实施方式中，r4为取代或未取代c1-12烷基。由此有利于进一步提高电解液的高温循环性能和电化学稳定性。

14、在一些实施方式中，n≥2。由此利于第三添加剂在较低用量的基础上实现较好的除酸抑水的效果。

15、在一些实施方式中，所述第三添加剂包括六亚甲基二异氰酸酯。

16、在一些实施方式中，以所述电解液的总质量为基准，所述第三添加剂在所述电解液中的质量百分占比为0.01%~1%。由此可以在兼顾成本的基础上起到较好的除酸抑水效果，提高电解液的高温循环性能和电化学稳定性。

17、在一些实施方式中，所述第一添加剂与所述第三添加剂的质量比为0.25~20。由此可以更好的兼顾成本并发挥较好的除酸抑水效果，进而可以在较低的添加剂用量的基础上使电解液和电池获得较好的高温循环性能和电化学稳定性，降低电池的产气。

18、在一些实施方式中，以所述电解液的总质量为基准，所述第三添加剂在所述电解液中的质量百分占比为0.01%~0.2%。

19、在一些实施方式中，所述电解液还包括：负极成膜添加剂。由此有利于进一步改善sei的成膜效果，提高sei的成膜均匀性。

20、在一些实施方式中，所述负极成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯中的至少之一。

21、在一些实施方式中，以所述电解液的总质量为基准，所述负极成膜添加剂在所述电解液中的质量占比为0.5%~2.0%。

22、在一些实施方式中，所述电解液还包括：稳定剂。由此可以改善电解液的存储稳定性。

23、在一些实施方式中，所述稳定剂包括亚磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、五氟乙氧基磷腈、双环己基碳酰亚胺中的至少之一。

24、在一些实施方式中，以所述电解液的总质量为基准，所述稳定剂在所述电解液中的质量百分占比为0.1%~0.5%。

25、在一些实施方式中，所述电解液还包括：有机溶剂和锂盐。

26、在一些实施方式中，所述有机溶剂包括碳酸酯类溶剂和/或羧酸酯类溶剂，或者，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、γ-丁内酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯和丙酸丁酯中的至少之一，或者，所述有机溶剂包括质量比为1：（0.5-2）：（0.5-2）的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯。

27、在一些实施方式中，所述锂盐包括六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂和双三氟甲烷磺酰亚胺锂中的至少之一，或者，所述锂盐为双氟磺酰亚胺锂。

28、在一些实施方式中，所述锂盐在电解液中的摩尔浓度为0.8mol/l~2mol/l。

29、本技术第二方面提出了一种电池，包括第一方面所述的电解液。由此，该电池具有较好的高温循环性能和较好的电化学稳定性，且产气量少、在高温循环过程中的阻抗增长率较低，使用寿命较长。

30、在一些实施方式中，所述电池还包括：正极活性材料，所述电池为锂离子电池，所述正极活性材料包括：lianibcocm1dm2eofrg和/或limnxfe1－xpo4，其中，1≤a≤1.2，0.5≤b≤1，0≤c≤1，0≤d≤1，0≤e≤0.2，b+c+d+e=1，1≤f≤2，0≤g≤1，f+g=2；m1包括mn和/或al，m2包括zr、zn、cu、cr、mg、fe、v、ti、sr、sb、y、w、nb中的至少一种，r包括n、f、s、cl中的至少一种；0≤x≤1。

31、在一些实施方式中，所述电池还包括：正极活性材料，所述电池为钠离子电池，所述正极活性材料包括naαm3β(xγoδ)θ(p2o7)μzλ，其中m3包括过渡金属元素，x包括p、s、si、w中的至少一种，z包括n、f、s、cl中的至少一种，1≤α≤10，0＜β≤5，0≤γ≤10，0≤δ≤10，0≤θ≤5，0≤μ≤5，0≤λ≤5。

32、本技术第三方面提出了一种用电装置，包括第二方面所述的电池。

33、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。