CN111900476A - 电解液和电化学装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电解液和电化学装置。一种电解液，包括有机溶剂、溶解在有机溶剂中的锂盐和添加剂，添加剂包括氟代硅烷、环状碳酸乙烯酯和锂添加剂，其中，锂添加剂选自四氟硼酸锂和二氟草酸磷酸锂中的至少一种。上述电解液的添加剂包括氟代硅烷、环状碳酸乙烯酯和锂添加剂，能够有效抑制循环过程中的直流阻抗(DCR)增长，有效降低电芯直流阻抗，并显著改善电芯功率性能；同时，环状碳酸乙烯酯能在正负极表面形成以聚合物为主的SEI膜，该类SEI膜具有良好的机械韧性，不易因体积变化而发生断裂和破碎，能在循环过程中持续保护正负极，故而能有效改善大电流下电池的循环性能。

Description

电解液和电化学装置
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种电解液和电化学装置。
背景技术
锂离子电池以其工作电压高、体积小、无污染、循环寿命长等有点，已在消费电子领域得到广泛应用。同时，作为绿色环保能源，锂离子电池已经在电动汽车领域也开始占据越来越大的市场份额，并逐步扩大了其在航空航天、国防军工领域的应用范围，这就对锂离子电池的功率性能提出了更高要求。
通常来说，锂离子电池在大电流下充放电会形成极化降低充放电效率，引起锂离子电池的有效充放电容量和能量的明显下降，循环性能下降；另外，当前锂离子电池的直流阻抗较高，并且很难抑制直流阻抗的增长。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够降低直流阻抗、抑制直流阻抗增长并改善大电流下的循环性能的电解液。
此外，还提供了一种电化学装置
一种电解液，包括有机溶剂、溶解在所述有机溶剂中的锂盐和添加剂，所述添加剂包括氟代硅烷、环状碳酸乙烯酯和锂添加剂，其中，所述锂添加剂选自四氟硼酸锂和二氟草酸磷酸锂中的至少一种。
上述电解液的添加剂包括氟代硅烷、环状碳酸乙烯酯和锂添加剂。在电解液添加环状碳酸乙烯酯类添加剂和锂添加剂能在正负极表面形成稳定的离子通透性极好的复合固体电解质界面膜(SEI膜)，该SEI膜能有效抑制循环过程中的直流阻抗(DCR)增长，使电芯保持良好的功率性能；同时，由于锂离子溶剂化作用的改善，锂离子电导率提高，锂离子传输速率较快，从而降低了电芯直流阻抗。环状碳酸乙烯酯能在正负极表面形成以聚合物为主的SEI膜，该类SEI膜具有良好的机械韧性，不易因体积变化而发生断裂和破碎，能在循环过程中持续保护正负极，故而能有效改善大电流下电池的循环性能。
在其中一个实施例中，所述氟代硅烷在所述电解液中的质量百分含量为0.1％～4％，所述环状碳酸乙烯酯在所述电解液中的质量百分含量为0.1％～4％，所述锂添加剂在所述电解液中的质量百分含量为0.1％～4％。
在其中一个实施例中，所述氟代硅烷选自如下结构式I所示化合物中的一种或几种的组合：
Figure BDA0002603795520000021
其中，R1、R2、R3、R4各自独立地为选自卤素、C1～10烷基、被取代的C1～10烷基、C1～10烷氧基、被取代的C1～10烷氧基、C2～10烯基、被取代的C2～10烯基、C2～10炔基、被取代的C2～10炔基、含硅基团及被取代的含硅基团中的一种，且R1、R2、R3、R4中至少有一个为氟原子。
在其中一个实施例中，所述氟代硅烷选自如下化合物中的一种或几种的组合：
Figure BDA0002603795520000022
Figure BDA0002603795520000031
使用如上所述氟代硅烷类添加剂能有效抑制DCR增长，保持功率性能并降低电芯直流阻抗。
在其中一个实施例中，所述环状碳酸乙烯酯选自如下结构式II所示的化合物及结构式所示的化合物中的至少一种：
Figure BDA0002603795520000032
其中，R1和R2各自独立的选自C1～3烷基、被取代的C1～3烷基、C2～3烯烃基、被取代的C2～3烯烃基及卤素中的一种。
在其中一个实施例中，所述环状碳酸乙烯酯选自碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯及氟代碳酸乙烯酯中的一种或几种。
在其中一个实施例中，所述锂添加剂为四氟硼酸锂和二氟草酸磷酸锂的混合物。
在其中一个实施例中，所述有机溶剂包括氟苯和碳酸丙烯酯。
在其中一个实施例中，所述有机溶剂还包括碳酸酯类化合物中的至少一种。
一种电化学装置，包括正极、负极、隔离膜和上述的电解液。
具体实施方式
本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
除非另外明确指明，本文使用的下文术语具有下文指出的含义。
术语“约”用以描述及说明小的变化。当与事件或情形结合使用时，所述术语可指代其中事件或情形精确发生的例子以及其中事件或情形极近似地发生的例子。举例来说，当结合数据使用时，术语可指代小于或等于所述数值的±10％的变化范围，例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％、或小于或等于±0.05％.另外，有时在本文中以范围格式呈现量、比率和其他数值。应理解，此类范围格式是用于便利及简洁起见，且应灵活地理解，不仅包含明确地制定为范围限制的数值，而且包涵盖于所述范围内的所有个别数值或范围，如同明确地制定每一数值及子范围一般。
术语“卤素”涵盖F、Cl、Br、I。
术语“烃基”涵盖烷基、烯基、炔基。
术语“烷基”预期是具有1至20个碳原子的直链饱和烃结构。“烷基”还预期是具有3至20个碳原子的支链或环状烃结构。当指定具有具体碳数的烷基时，预期涵盖具有该碳数的所有几何异构体；因此，例如，“丁基”意思是包括正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基和环丁基；“丙基”包括正丙基、异丙基和环丙基。烷基实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、环丁基、正戊基、异戊基、新戊基、环戊基、甲基环戊基、乙基环戊基、正乙基、已己基、环己基、正庚基、辛基、环丙基、环丁基、降冰片基等。另外，烷基可以任选地被取代。
术语“烯基”是指可为支链或具有支链且具有至少一个且通常1个、2个或3个碳碳双键的单价不饱和烃基团。除非另有定义，否则所述烯基通常含有2个到20个碳原子且包括例如，-C2-4炔基、-C3-6炔基及-C3-10炔基。代表性炔基包括例如，乙炔基、丙-2-炔基(正-丙炔基)、正-丁-2-炔基、正-己-3-炔基等。
术语“亚烷基”意指可为直链或具有支链的二价饱和烃基。除非另有定义，否则所述亚烷基通常含有2到10个碳原子，且包括例如，-C2-3亚烷基和-C2-6亚烷基。代表性亚烷基包括例如，亚甲基、乙烷-1,2-二基(“亚乙基”)、丙烷-1,2-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基等。
术语“芳基”意指具有单环(例如，苯基)或稠合环的单价芳香族烃。稠合环***包括哪些完全不饱和的环***(例如，萘)以及哪些部分不饱和的环***(例如，1,2,3,4-四氢萘)。除非另有定义，否则所述芳基通常含有6-26个碳环原子且包括(例如)-C6-10芳基。代表性芳基包括(例如)苯基、甲基苯基、丙基苯基、异丙基苯基、苯甲基和萘-1-基、萘-2-基等。
当上述取代基经取代时，取代基可选自由以下组成的群组：卤素、芳基、硝基、氰基、羧基和硫酸基。
在具体实施方式及权利要求中，由术语“中的一者”连接的项目的列表可意味着所列相中的任一者。例如，如果列出项目A及B，那么短语“A及B中的一者”意味着仅A或仅B。在另一实例中，如果列出项目A、B及C，那么短语“A、B及C中的一者”意味着仅A；仅B；或仅C。项目A可包含单个元件或多个元件。项目B可包含单个元件或多个元件。项目C可包含单个元件或多个元件。
在具体实施方式及权利要求中，由术语“中的至少一种”连接的项目的列表可意味着所列项目的任何组合。例如，如果列出项目A及B，那么短语“A及B中的至少一种”意味着仅A；仅B；或A及B。在另一实例二中，如果列出项目A、B及C，那么短语“A、B及C中的一种”意味着仅A；仅B；仅C；A及B(排除C)；A及C(排除B)；B及C(排除A)；或A、B及C的全部。项目A可包含单个元件或多个元件。项目B可包含单个元件或多个元件。项目C可包含单个元件或多个元件。
一实施方式的电化学装置包括正极、负极、隔离膜和电解液。
其中，正极包含正极活性物质。进一步地，正极活性物质选自含锂过渡金属氧化物中的至少一种。更进一步地，含锂过渡金属氧化物中的Ni含量为30％～90％。
具体地，正极活性物质包括LiNi0.3Co0.3Mn0.3O2、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，LiNi0.8Co0.1Al0.1O2中的至少一种。
其中，电解液包括有机溶剂、溶解在有机溶剂中的锂盐和添加剂。
进一步地，有机溶剂包括氟苯(FB)。进一步地，氟苯在电解液中的质量百分含量为2％～10％。更进一步地，氟苯在电解液中的质量百分含量为3％～6％。
进一步地，有机溶剂还包括磷酸丙烯酯。在一实施例中，有机溶剂包括碳酸丙烯酯和氟苯。通过在溶剂中使用氟苯能降低电解液黏度，而使用碳酸丙烯酯能降低溶液表面张力，两者结合使用能显著改善电解液浸润性，降低直流阻抗。
进一步地，有机溶剂还包括碳酸酯类化合物中的至少一种。更进一步地，有机溶剂包括环状碳酸酯和链状碳酸酯中的至少一种。具体地，有机溶剂包括环状碳酸酯和链状碳酸酯。更具体地，环状碳酸酯与链状碳酸酯的重量比为20:80～35:65。
具体地，环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯的一种或者几种的组合。具体地，链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二丙酯中的一种或几种的组合。
进一步地，以电解液总质量为100％计，锂盐的质量含量占电解液总质量的11％～20％。更进一步地，锂盐的质量含量占电解液总质量的12.5％～15.5％。
具体地，锂盐为选自LiPF6、LiBF4、LiBOB(二草酸硼酸锂)、LiAsF6、LiPO2F2、LiN(CF3SO2)2、LiCF3SO3、LiClO4、LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)中的一种或几种的组合，其中LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)中的x、y为自然数。
具体地，添加剂包括氟代硅烷、环状碳酸乙烯酯和锂添加剂。其中，锂添加剂选自四氟硼酸锂和二氟草酸磷酸锂中的至少一种。
在电解液添加环状碳酸乙烯酯类添加剂和锂添加剂能在正负极表面形成稳定的离子通透性极好的复合固体电解质界面膜(SEI膜)，该SEI膜能有效抑制循环过程中的直流阻抗(DCR)增长，使电芯保持良好的功率性能。同时，由于锂离子溶剂化作用的改善，锂离子电导率提高，锂离子传输速率较快，从而降低了电芯直流阻抗(DCR)。所以电池低温析锂也会得到有效抑制。电池充放电过程中，正负极会因为嵌锂和析锂而发生体积变化(膨胀或收缩)，该现象在大电流下尤其明显(速率更快)，环状碳酸乙烯酯能在正负极表面形成以聚合物为主的SEI膜，该类SEI膜具有良好的机械韧性，不易因体积变化而发生断裂和破碎，能在循环过程中持续保护正负极，故而能有效改善大电流下电池的循环性能。
其中，电池内部阻抗由电解液阻抗和SEI膜阻抗两部分组成：R＝Rs+RCT，其中，Rs为电解液阻抗，RCT为SEI膜阻抗。
然而，因环状碳酸乙烯酯、锂添加剂均会在正负极参与成膜，仅使用以上添加剂的电池具有较高的直流阻抗，在电池大电流循环的过程中容易因高极化而影响电池性能；加入氟代硅烷则能有效提高锂离子电导率，改善锂离子在电解液中的传输能力，从而提高电池倍率性能；另外，亦可通过降低Rs来减少电池阻抗，从而改善电池低温析锂。
进一步地，氟代硅烷在电解液中的质量百分含量为0.1％～4％。更进一步地，氟代硅烷在电解液中的质量百分含量为0.3％～2％。
具体地，氟代硅烷选自如下结构式I所示化合物中的一种或几种的组合：
Figure BDA0002603795520000081
其中，R1、R2、R3、R4各自独立地为选自卤素、C1～10烷基、被取代的C1～10烷基、C1～10烷氧基、被取代的C1～10烷氧基、C2～10烯基、被取代的C2～10烯基、C2～10炔基、被取代的C2～10炔基、含硅基团及被取代的含硅基团中的一种，且R1、R2、R3、R4中至少有一个为氟原子。
更具体地，氟代硅烷选自如下化合物中的一种或几种的组合：
Figure BDA0002603795520000082
进一步地，环状碳酸乙烯酯在电解液中的质量百分含量为0.1％～4％。更进一步地，环状碳酸乙烯酯在电解液中的质量百分含量为0.5％～2％。
具体地，环状碳酸乙烯酯选自如下结构式II所示的化合物及结构式所示的化合物中的至少一种：
Figure BDA0002603795520000083
其中，R1和R2各自独立的选自C1～3烷基、被取代的C1～3烷基、C2～3烯烃基、被取代的C2～3烯烃基及卤素中的一种。
更具体地，环状碳酸乙烯酯选自碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯及氟代碳酸乙烯酯中的一种或几种。使用上述环状碳酸乙烯酯类添加剂能有效改善电芯循环性能。
四氟硼酸锂和二氟草酸磷酸锂能有效抑制充电后的正负极与电解液之间的副反应，从而提高电池的循环寿命。除此之外，四氟硼酸锂和二氟草酸磷酸锂还能降低循环过程中电池界面阻抗(RCT)的增长，控制循环DCR增长。
进一步地，四氟硼酸锂在电解液中的质量百分含量为0.1％～4％。更进一步地，四氟硼酸锂在电解液中的质量百分含量为0.2％～2％。
进一步地，二氟草酸磷酸锂在电解液中的质量百分含量为0.1％～4.0％。更进一步地，二氟草酸磷酸锂在电解液中的质量百分含量为0.2％～2.0％。
在一实施例中，添加剂还包括硫酸亚乙酯、1,3-丙磺酸内酯、1,4-丁磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、1-丙烯-1,3-磺酸内酯(PST)等环状硫酸酯类添加剂中的一种或几种。
在一实施例中，添加剂的总重量占电解液总重量的5％～10％。
上述电解液至少具有如下优点：
1)上述电解液的添加剂包括氟代硅烷、环状碳酸乙烯酯和锂添加剂。在电解液添加环状碳酸乙烯酯类添加剂和锂添加剂能在正负极表面形成稳定的离子通透性极好的复合固体电解质界面膜(SEI膜)，该SEI膜能有效抑制循环过程中的直流阻抗(DCR)增长，使电芯保持良好的功率性能；同时，由于锂离子溶剂化作用的改善，锂离子电导率提高，锂离子传输速率较快，从而降低了电芯直流阻抗。环状碳酸乙烯酯能在正负极表面形成以聚合物为主的SEI膜，该类SEI膜具有良好的机械韧性，不易因体积变化而发生断裂和破碎，能在循环过程中持续保护正负极，故而能有效改善大电流下电池的循环性能。
2)因环状碳酸乙烯酯、锂添加剂均会在正负极参与成膜，仅使用环状碳酸乙烯酯和锂添加剂的电池具有较高的直流阻抗，在电池大电流循环的过程中容易因高极化而影响电池性能；加入氟代硅烷则能有效提高锂离子电导率，改善锂离子在电解液中的传输能力，从而提高电池倍率性能。
3)上述电解液中的氟代硅烷在电解液中的质量百分含量为0.1％～4％，环状碳酸乙烯酯在电解液中的质量百分含量为0.1％～4％，锂添加剂在电解液中的质量百分含量为0.1％～4％。上述添加剂的添加量在范围内对电池性能改善明显，能够使电池具有较好的循环性能；继续增加上述添加剂用量改善效果不明显，且会增加电芯制造成本，并可能造成阻抗增大/循环性能恶化等不利效果。
以下为具体实施例部分：
1、电解液的制备：在氩气氛围手套箱中(H2O<10ppm,O2<1ppm)，将碳酸乙烯酯(简EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、氟苯(FB)、碳酸丙烯酯(PC)按照(30-y):(70-x):x:y的质量比混合均匀后，得到非水溶剂，其中，0≤x≤10,0≤y≤10；再将充分干燥的锂盐LiPF6溶解于上述非水溶剂，配成LiPF6浓度为1.0mol/L的基础电解液。
按照表1所示，在基础电解液中加入氟代硅烷类添加剂、环状碳酸乙烯酯类添加剂、四氟硼酸锂，二氟草酸磷酸锂。
作为氟代硅烷类添加剂的实例为：三甲基硅氟(TMSF，A1)；三乙基硅氟(A2)；二甲基二氟硅(A3)；甲基三氟硅(A4)；1-氟代硅烷(A5)。
作为环状碳酸乙烯酯类添加剂的实例为：碳酸乙烯酯(VC，B1)，氟代碳酸乙烯酯(FEC,B2)；
表1实施例1-21以及对比例1-12的电解液添加剂及添加量
Figure BDA0002603795520000111
2、锂离子电池的制备：
1)正极片的制备：将正极活性材料锂镍钴锰(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)、导电剂乙炔黑、粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)按照重量比97:2:1在适量的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂中充分搅拌混合，使其形成均匀的正极浆料；将此浆料涂覆于正极集流体铝箔上，经烘干、辊压、裁片后得到正极片。
2)负极的制备：将负极活性材料石墨、导电剂乙炔黑、粘结剂丁苯橡胶(SBR)按照重量比96:1:3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，经烘干、辊压、裁片后得到负极片。
3)锂离子电池的制备：将正极片、隔膜、负极片按照顺序叠好，使隔离膜处于正极片和负极片之间起到隔离的作用，然后经卷绕，热压整形，极耳焊接，得到裸电芯；将裸电芯置于外包装箔中，将上述制备好的电解液注入到干燥后的电池中，经真空封装、静置，化成，整形等工序，即完成锂离子电池的制备。
按照上述制备方法制备实施例1-21以及对比例1-12的电解液及锂离子电池；电解液中添加剂及各自的添加量如表1所示。
以下将通过实验对本申请各对比例和实施例的锂电子电池进行性能测试。
测试一、直流阻抗DCR测试
将制备得到的锂离子电池均分别进行下述测试：
在25温度下，将实施例与对比例电池以CC-CV充电至4.2V，截止电流0.05C，再以1C容量放电30min，调至50％SOC，之后在25下放置2h，执行脉冲程序，5C恒流放电10s，静置10min，完成测试。
DCR＝(脉冲放电前电压-脉冲放电后电压)/放电电流*100％；
所得记录结果见表2。
测试二、循环实验
将制备得到的锂离子电池均分别进行下述测试：
在25条件下，以3C/3C的充放电倍率在2.8-4.2V电压范围内进行充放电循环测试，并分别记录电池的首次充放电容量及每次循环后的放电容量，循环1000次，计算各个锂电池的容量保留率，其中，容量保持率＝每次循环放电容量/电池首次放电容量*100％。
循环前后的DCR增长率＝(循环后DCR–循环前DCR)*100％
各个锂离子电池所选用的电解液以及循环1000次后的容量保持率及循环DCR增长率的数据参见表2。
表2
Figure BDA0002603795520000131
Figure BDA0002603795520000141
结合表1-2中的数据可以得出以下结论：
1)对比例1-12仅使用部分添加剂或部分溶剂，其电池性能皆存在一定缺陷。缺失部分关键添加剂使电池不足以形成在高电位下稳定的复合固体电解质界面膜(SEI膜)，影响电池循环性能；另外，部分电池阻抗较大，锂离子传输受到抑制。
2)对比实施例1-6与对比例6，结果均显示添加剂A与其他添加剂有良好的协同效果。电解液中加入添加剂A能有效提高低温锂离子电导率，改善锂离子在电解液中的传输能力(即降低Rs)，从而减少电池阻抗，提高电池倍率性能。对比实施例3与实施例2，结果显示大量使用添加剂A对进一步改善电池阻抗效果不明显，且会大幅提高电解液成本，因此添加剂A需适量使用。
3)对比实施例1-6与对比例7，结果均显示对比添加剂1-氟代硅烷(A5)对电芯DCR及循环性能的改善效果明显差于添加剂A1-A4。其原因是1-氟代硅烷中的Si-H键具有极强的还原性，使得该物质在电解液中不太稳定，易与各电解液成分发生不必要的化学反应。而作为对比，添加剂A1-A4结构中的Si-CH3键则相对稳定，有利于此类添加剂在特定电位下与特定组分发生电化学反应，发挥其优良的成膜功效。
4)对比实施例7-10与对比例8，结果均显示添加剂B与其他添加剂有良好的协同效果。电解液中加入添加剂B能够与其他添加剂共同形成机械性能优异的聚合物类SEI膜，能够在循环中过程中更有效的保护电池。组合使用添加剂B能有效改善电池常温循环性能。对比实施例9与实施例8，结果显示过量使用添加剂B会导致电池阻抗(DCR)过大，因此添加剂B需适量使用。
5)对比实施例11-13与对比例9，结果显示有机溶剂FB与其他添加剂有良好的协同效果。使用FB能降低电解液黏度并降低溶液表面张力，从而显著改善电解液浸润性，降低直流阻抗。对比实施例13与实施例12，结果显示大量使用FB对进一步降低电池阻抗效果不明显，且会大幅提高电解液成本，因此FB需适量使用。
6)对比实施例14-16与对比例10，实施例17-19与对比例11，结果显示添加剂四氟硼酸锂和二氟草酸磷酸锂与其他添加剂有良好的协同效果。四氟硼酸锂和二氟草酸磷酸锂等添加剂能有效抑制充电后的正负极与电解液之间的副反应，从而提高电池的循环寿命。除此之外，四氟硼酸锂和二氟草酸磷酸锂等添加剂还能降低循环过程中电池界面阻抗(RCT)的增长，控制循环DCR增长。然而，因环状碳酸乙烯酯、四氟硼酸锂和二氟草酸磷酸锂均会在正负极参与成膜，过量使用均会导致电芯初始DCR过大(对比实施例15/16，实施例18/19)。
与对比例进行比较，四种添加剂协同作用的实施例在循环性能、直流阻抗以及循环DCR增长三项性能上具有明显优势。
综上，使用本发明电解液的锂离子电池的性能得到明显改善，在高倍率和低温下均能更为安全的存储和使用。
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。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电解液，包括有机溶剂、溶解在所述有机溶剂中的锂盐和添加剂，其特征在于，所述添加剂包括氟代硅烷、环状碳酸乙烯酯和锂添加剂，其中，所述锂添加剂选自四氟硼酸锂和二氟草酸磷酸锂中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述氟代硅烷在所述电解液中的质量百分含量为0.1％～4％，所述环状碳酸乙烯酯在所述电解液中的质量百分含量为0.1％～4％，所述锂添加剂在所述电解液中的质量百分含量为0.1％～4％。
3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述氟代硅烷选自如下结构式I所示化合物中的一种或几种的组合：
Figure FDA0002603795510000011
其中，R1、R2、R3、R4各自独立地为选自卤素、C1～10烷基、被取代的C1～10烷基、C1～10烷氧基、被取代的C1～10烷氧基、C2～10烯基、被取代的C2～10烯基、C2～10炔基、被取代的C2～10炔基、含硅基团及被取代的含硅基团中的一种，且R1、R2、R3、R4中至少有一个为氟原子。
4.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述氟代硅烷选自如下化合物中的一种或几种的组合：
Figure FDA0002603795510000012
5.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述环状碳酸乙烯酯选自如下结构式II所示的化合物及结构式
Figure FDA0002603795510000022
所示的化合物中的至少一种：
Figure FDA0002603795510000021
其中，R1和R2各自独立的选自C1～3烷基、被取代的C1～3烷基、C2～3烯烃基、被取代的C2～3烯烃基及卤素中的一种。
6.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述环状碳酸乙烯酯选自碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯及氟代碳酸乙烯酯中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述锂添加剂为四氟硼酸锂和二氟草酸磷酸锂的混合物。
8.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂包括氟苯和碳酸丙烯酯。
9.根据权利要求8所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂还包括碳酸酯类化合物中的至少一种。
10.一种电化学装置，其特征在于，所述电化学装置包括正极、负极、隔离膜和权利要求1～9任意一项所述的电解液。
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