本申請屬于電池，具體涉及一種電解液、電池和用電裝置。

背景技術：

1、隨著科技進步和能源需求的多樣化，傳統能源加速消耗，各國對于新能源技術不斷加快戰略部署。其中動力電池伴隨著新能源汽車的發展如日初升，儲能電池也隨著清潔能源的發展方興未艾。近年來，新能源汽車行業的角逐日益白熱化，各家動力電池企業不斷研發更新產品，以求找到更能適應市場的化學電源體系，以滿足用戶對于高比能量和續航的要求，以期能夠在全方面替代傳統能源的乘用車和公交車。鋰離子電池因其諸多優點而廣受關注，但是在高溫和低溫環境中工作時性能下降等問題仍然一直困擾著鋰離子電池的發展。電解液添加劑的有效使用是提升電池綜合性能的方法之一，但是現有的添加劑對電池在高電壓條件下性能的提升效果仍十分有限，電解液溶劑仍不可避免的發生分解，分解后產生的h+、f-會腐蝕正極活性材料，溶劑分解的產物還會消耗活性離子，降低電池容量。因此，電解液添加劑相關技術有待進一步改進。

技術實現思路

1、本申請旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本申請提出一種具有優異的常溫循環、高溫循環、高溫存儲或低溫放電性能的電解液、電池和用電裝置。

2、本申請第一方面提出了一種電解液，包括溶劑、電解質鹽和第一添加劑，其中，所述第一添加劑包括式1所示二氟磷酸硅酯和式2所示硼酸硅酯；

3、

4、其中，r1、r2和r3各自獨立的包括h、f、c1-c4的烷基、c1-c4的氟代烷基、c2-c4的烯基、c2-c4的氟代烯基、c2-c4的炔基、c2-c4的氟代炔基、c5-c7的環烷基、苯基、r’取代苯基和r”取代苯甲基中任意一種；

5、r’、r”各自獨立的選自鹵素、c1-c4的烷基、c2-c4的烯基、c2-c4的炔基、c1-c4的氟代烷基、c2-c4的氟代烯基、c2-c4的氟代炔基中的任意一種；

6、r4至r12各自獨立地選自c1-c10的烷基、c1-c10的鹵代烷基、c2-c10的烯基、c2-c10的鹵代烯基、c2-c10的炔基、c2-c10的鹵代炔基、鹵素、氰基中任意一種。

7、本申請使用添加劑提高了電解液的耐氧化能力，應用于電池時可以構建更加致密且穩定的固體電解質界面膜(簡稱界面膜)，副反應較少，可以效抑制產氣，使電池的常溫循環性能、高溫循環性能、高溫存儲性能、低溫放電性能得到了明顯的提升，同時可以加快活性離子的傳輸，降低界面阻抗，電池的動力學性能也得到提升。

8、在一些實施例中，所述式1所示二氟磷酸硅酯包括以下化合物中的至少之一：

9、

10、由此有利于提升界面膜的熱穩定性和導離子性能，降低正極過渡金屬在電解液中的溶解量、抑制過渡金屬離子對電解液的催化以及阻止過渡金屬離子在負極表面還原沉積。

11、在一些實施例中，r4至r12各自獨立地選自c1-c4的烷基、c2-c4的烯基、c2-c4的炔基、鹵素、氰基中任意一種。

12、在一些實施例中，所述式2所示硼酸硅酯包括以下化合物中的至少之一：

13、

14、由此有利于減少hf和過渡金屬離子對電極材料的破壞和電解液的分解，降低界面阻抗，加快鋰離子傳輸。

15、在一些實施例中，基于所述電解液的總質量，所述式1所示二氟磷酸硅酯的添加量為0.05％～5％；一些具體示例中，所述式1所示二氟磷酸硅酯的添加量為0.5％～2.5％。由此有利于構筑穩定界面膜，提升界面膜的柔韌性和平整光滑度，提升界面膜的熱穩定性和導鋰離子性能。

16、在一些實施例中，基于所述電解液的總質量，所述式2所示硼酸硅酯的添加量為0.1％～1％；一些具體示例中，所述式2所示硼酸硅酯的添加量為0.3％～0.7％。由此有利于減少hf和過渡金屬離子對電極材料的破壞和電解液的分解，降低界面膜的阻抗，使鋰離子嵌入脫出更容易。

17、在一些實施例中，所述電解質鹽包括六氟磷酸鋰、二氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、六氟砷酸鋰、高氯酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰、雙草酸硼酸鋰和二氟草酸硼酸鋰中的至少一種。由此材料來源廣泛，有利于提升電解液的導電性能和電化學穩定性。

18、在一些實施例中，所述溶劑包括碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、氟代碳酸乙烯酯、γ-丁內酯、環丁砜、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸丁酯中的至少一種。由此材料來源廣泛，有利于溶解電解質鹽。

19、在一些實施例中，基于所述電解液的總質量，所述電解質鹽的質量含量為12％～17％；一些具體示例中，電解質鹽的質量含量為12％～15％。在上述質量含量范圍內，電解液具有更好的導電性能和電化學穩定性。

20、在一些實施例中，基于所述電解液的總質量，所述溶劑的質量百分含量為10％～90％。在上述質量百分含量范圍內，溶劑能更好的溶解電解質鹽，提高電化學穩定性。

21、本申請第二方面提出了一種電池，包括第一方面所述的電解液。由此該電池具有較好的常溫循環性能、高溫循環性能、高溫存儲性能和低溫放電性能，且產氣量少，使用壽命較長。

22、本申請第三方面提出了一種用電裝置，包括第二方面所述的電池。該用電設備具備前面所述的電池的全部特征和優點，在此不再一一贅述。

技術特征：

1.一種電解液，其特征在于，包括溶劑、電解質鹽和第一添加劑，其中，所述第一添加劑包括式1所示二氟磷酸硅酯和式2所示硼酸硅酯；

2.根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述式1所示二氟磷酸硅酯包括以下化合物中的至少之一：

3.根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，r4至r12各自獨立地選自c1-c4的烷基、c2-c4的烯基、c2-c4的炔基、鹵素、氰基中的任意一種。

4.根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述式2所示硼酸硅酯包括以下化合物中的至少之一：

5.根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，基于所述電解液的總質量，所述式1所示二氟磷酸硅酯的添加量為0.05％～5％，優選為0.5％～2.5％。

6.根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，基于所述電解液的總質量，所述式2所示硼酸硅酯的添加量為0.1％～1％，優選為0.3％～0.7％。

7.根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，滿足以下條件的至少之一：

8.根據權利要求7所述的電解液，其特征在于，基于所述電解液的總質量，滿足以下條件的至少之一：

9.一種電池，其特征在于，包括權利要求1～8中任一項所述的電解液、正極片、負極片和隔膜；

10.一種用電裝置，其特征在于，包括權利要求9所述的電池。

技術總結
本申請屬于電池技術領域，具體公開了一種電解液、電池和用電裝置，該電解液包括溶劑、電解質鹽和第一添加劑，第一添加劑包括式1所示二氟磷酸硅酯和式2所示硼酸硅酯：將該電解液用于電池中有利于提高電池的常溫循環、高溫循環、高溫存儲和低溫放電性能。

技術研發人員：王文煉,鄭寧,范超君,范偉貞,史利濤
受保護的技術使用者：廣州天賜高新材料股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/3/20