CN112825373B - 一种非水电解液及包括所述非水电解液的锂二次电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种非水电解液及包括所述非水电解液的锂二次电池，所述非水电解液包括有机溶剂、添加剂和锂盐，所述添加剂至少含有多元腈类化合物；所述的添加剂的用量占非水电解液总重量的0.01‑10wt％；所述多元腈类化合物由低元腈类化合物制备，所述多元腈类化合物中低元腈类化合物的含量为5‑60ppm。本申请通过控制作为添加剂的多元腈类化合物中原料杂质的含量和该添加剂的用量制备得到了一种具有更好的高温循环性能的电解液，将其用于锂二次电池显著提高了其高温循环性能。

Description

一种非水电解液及包括所述非水电解液的锂二次电池

技术领域

本发明属于电解液技术领域，具体涉及一种非水电解液及包括所述非水电解液的锂二次电池。

背景技术

锂二次电池相对于铅酸电池、镉镍电池、镍氢电池具有工作电压高、比能量大、自放电小、循环寿命长、无记忆效应等优势，使得近年来锂二次电池得到了突飞猛进的发展，性能指标不断提高。随着人们对锂二次电池续航能力的需求提高，开发者们不得不进一步提高锂二次电池的充电电压。但是，这将恶化锂二次电池的循环性能。

电解液添加剂对锂二次电池的性能改善具有最经济、最可行的突出优点。多元腈类化合物是一类常见的高温循环性能改善添加剂，电解液中加入少量的多元腈类化合物可以显著改善锂二次电池的高温循环性能，制备得到适用于高电压的且具有较好的高温循环性能的锂二次电池。

但是，即便加入了多元腈类化合物，制备得到的锂二次电池在高电压下过渡金属离子溶出和高温性能差的问题仍旧难以达到最佳状态。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有锂二次电池在高电压下过渡金属离子溶出和高温性能差的问题，提供了一种非水电解液及含有该非水电解液的锂二次电池，该电解液具有较好的高温性能，同时能够提高锂二次电池的充电性能。

多元腈类化合物若是由一元腈类化合物或较低元腈类化合物制备，其中一般会含有作为杂质的所述一元腈类化合物或较低元腈类化合物，因为较难通过简单的提纯方法完全去除。以1,3,6-己烷三腈为例，其是由丙烯腈为原料制备得到，其中一般均含有微量的丙烯腈杂质，即使提纯后的1,3,6-己烷三腈仍难免会有丙烯腈的残余。发明人研究发现，当将所述多元腈类化合物作为电解液添加剂使用时，其中的原料杂质(如丙烯腈)的含量对锂二次电池的性能影响巨大，究其原因，发现是由于原料杂质一般含有与氰基共轭的双键，该双键会优于所述多元腈类化合物在锂二次电池首次充电时先在正极反应，导致所述多元腈类化合物难以实现其在正极表面与表面的过渡金属离子进行络合而稳定表面的过渡金属的作用。而本申请的发明人通过研究发现，通过控制多元腈类化合物中原料杂质的含量可以制备得到具有更好的高温循环性能的电解液。具体的，当控制原料杂质的含量在5-60ppm的范围内时，原料杂质可以在首次充电时全部在负极还原，由于不再在正极反应，因此将不影响多元腈类化合物对正极保护的效果；另外，还原后的原料杂质还会在负极表面形成良好的界面膜，并且，原料杂质中的腈基基团(-CN)可以在负极表面与过渡金属结合从而抑制正极溶出的过渡金属离子在负极沉积，抑制了电解液在负极的分解；基于此，显著提高了锂二次电池的高温循环性能，实现了本发明的目的。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种非水电解液，所述非水电解液包括有机溶剂、添加剂和锂盐，其中，所述添加剂至少含有多元腈类化合物；所述的添加剂的用量占非水电解液总重量的0.01-10wt％；所述多元腈类化合物由低元腈类化合物制备，所述多元腈类化合物中低元腈类化合物的含量为5-60ppm。

其中，所述低元腈类化合物选自具有式(1)所示结构的化合物：

式(1)中，R₁和R₂相同或不同，彼此独立地选自H、卤素、烃基或芳基；R₃选自H、卤素、烃基或芳基；当R₁和R₃选自烃基时还可以相互连接形成环，即形成下述式(2)所示结构的化合物：

式(2)中，R₂的定义同式(1)；R’₁和R’₃分别为R₁和R₃脱去一个H的基团，R₁和R₃相同或不同，彼此独立地选自烃基。

其中，所述非水电解液包括有机溶剂、添加剂和锂盐，所述添加剂至少含有1,3,6-己烷三腈；所述的添加剂的用量占非水电解液总重量的0.01-10wt％；所述1,3,6-己烷三腈中丙烯腈的含量为5-60ppm。

其中，所述1,3,6-己烷三腈中丙烯腈的含量为5-58ppm，例如为7-55ppm，例如为8-53ppm，例如为8.99-51.99ppm，例如为9.99-31.99ppm。

其中，所述的添加剂的用量占非水电解液总重量的0.1-5wt％，例如为0.5-2wt％。

其中，所述有机溶剂选自碳酸酯(如环状碳酸酯、链状碳酸酯)、羧酸酯(如环状羧酸酯、链状羧酸酯)、醚类化合物(如环状醚类化合物、链状醚类化合物)、含磷化合物、含硫化合物和芳香族含氟化合物中的至少一种。

其中，所述的锂盐选自六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂和双草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂中的一种或多种，所述锂盐占非水电解液总质量的8-25wt％。

本发明还提供一种锂二次电池，所述锂二次电池包括上述的非水电解液。

其中，所述的锂二次电池还进一步包括正极片、负极片和隔膜，所述隔膜设置在正极片和负极片中间。

其中，正极片中的正极活性材料的比表面积为0.1～1m²/g，负极片中的负极活性材料的比表面积为1～2m²/g。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种非水电解液及含有该非水电解液的锂二次电池，该电解液具有较好的高温循环性能，同时，能够提高锂二次电池的充电性能。

本申请通过控制多元腈类化合物中原料杂质的含量可以制备得到具有更好的高温循环性能的电解液。具体的，当控制原料杂质的含量在5-60ppm的范围内时，原料杂质可以在首次充电时全部在负极还原，由于不再在正极反应，因此将不影响多元腈类化合物对正极保护的效果；另外，还原后的原料杂质还会在负极表面形成良好的界面膜，并且，原料杂质中的腈基基团(-CN)可以在负极表面与过渡金属结合从而抑制正极溶出的过渡金属离子在负极沉积，抑制了电解液在负极的分解；基于此，显著提高了锂二次电池的高温循环性能。

附图说明

图1为实施例1、对比例1、对比例2、对比例3的循环性能图。

具体实施方式

如前所述，本发明提供一种非水电解液，所述非水电解液包括有机溶剂、添加剂和锂盐，其中，所述添加剂至少含有多元腈类化合物；所述的添加剂的用量占非水电解液总重量的0.01-10wt％；所述多元腈类化合物由低元腈类化合物制备，所述多元腈类化合物中低元腈类化合物的含量为5-60ppm。

本发明中，低元腈类化合物是指氰基CN的个数少于所述多元腈类化合物的腈类化合物；例如，若所述多元腈类化合物为三元腈类化合物，则所述低元腈类化合物就是一元腈类化合物或二元腈类化合物。

其中，所述低元腈类化合物可选自具有式(1)所示结构的化合物：

式(1)中，R₁和R₂相同或不同，彼此独立地选自H、卤素、烃基或芳基；R₃选自H、卤素、烃基或芳基；当R₁和R₃选自烃基时还可以相互连接形成环，即形成下述式(2)所示结构的化合物：

式(2)中，R₂的定义同式(1)；R’₁和R’₃分别为R₁和R₃脱去一个H的基团，R₁和R₃相同或不同，彼此独立地选自烃基。

优选地，R₁和R₂相同或不同，彼此独立地选自H、卤素、烷基；R₃选自H、卤素、烷基；当R₁和R₃选自烷基时还可以相互连接形成环。具体的，所述R₁、R₂、R₃选自H。

其中，所述多元腈类化合物由低元腈类化合物制备得到，所述低元腈类化合物至少包括上述的具有式(1)所示结构的化合物。例如，当所述低元腈类化合物选自丙烯腈时，所述多元腈类化合物选自1,3,6-己烷三腈。

本发明所述“卤素”是指氟、氯、溴或碘。

本发明单独使用或用作后缀或前缀的“烃基”例如为直链或支链饱和/不饱和脂肪基团，具体的可以是烷基、烯基或炔基。

本发明单独使用或用作后缀或前缀的“烷基”意在包括具有1至20个，优选1-6个碳原子的支链和直链饱和脂族烃基。例如，“C1-6烷基”表示具有1、2、3、4、5或6个碳原子的直链和支链烷基。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基和己基。

本发明单独使用或用作后缀或前缀的“烯基”意在包括具有2至20个，优选2-6个碳原子(或若提供了碳原子的具体数目，则指该具体数目)的包含烯基或烯烃的支链和直链脂族烃基。例如，“C2-6烯基”表示具有2、3、4、5或6个碳原子的烯基。烯基的实例包括但不限于乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-甲基丁-2-烯基、3-甲基丁-1-烯基、1-戊烯基、3-戊烯基和4-己烯基。

本发明单独使用或用作后缀或前缀的“炔基”意在包括具有2至20个，优选2-6个碳原子(或若提供了碳原子的具体数目，则指该具体数目)的包含炔基或炔烃的支链和直链脂族烃基。例如乙炔基、丙炔基(例如l-丙炔基、2-丙炔基)、3-丁炔基、戊炔基、己炔基和1-甲基戊-2-炔基。

本发明单独使用或用作后缀或前缀的“芳基”指由5至20个碳原子构成的芳族环结构。例如：包含5、6、7和8个碳原子的芳族环结构可以是单环芳族基团例如苯基；包含8、9、10、11、12、13或14个碳原子的环结构可以是多环的例如萘基。芳环可在一个或多个环位置取代有取代基，所述取代基为烷基、卤素等，例如甲苯基。术语“芳基”还包括具有两个或更多个环的多环环系，其中两个或更多个碳为两个相邻环所共有(所述环为“稠环”)，其中至少一个环是芳族的且其它环例如可以是环烷基、环烯基、环炔基、芳基和/或杂环基。多环的实例包括但不限于2,3-二氢-1,4-苯并二氧杂环己二烯和2,3-二氢-1-苯并呋喃。

在一个具体的实施方式中，所述非水电解液包括有机溶剂、添加剂和锂盐，其中，所述添加剂至少含有1,3,6-己烷三腈；所述的添加剂的用量占非水电解液总重量的0.01-10wt％；所述1,3,6-己烷三腈中丙烯腈的含量为5-60ppm。

在本发明的一个方案中，所述1,3,6-己烷三腈中丙烯腈的含量为5-58ppm，例如为7-55ppm，例如为8-53ppm，例如为8.99-51.99ppm，例如为9.99-31.99ppm。

在本发明的一个方案中，所述1,3,6-己烷三腈用于电解液中，其可在正极成膜，抑制正极金属离子溶出。当控制1,3,6-己烷三腈中丙烯腈含量在5-60ppm的范围内时，丙烯腈可以在首次充电时全部在负极还原，将不影响1,3,6-己烷三腈对正极保护的效果。

如上，所述的添加剂的用量占非水电解液总重量的0.01-10wt％；在本发明的一个具体方案中，所述用量占非水电解液总重量的0.1-5wt％，还例如为0.5-2wt％。

在本发明的一个方案中，所述有机溶剂选自碳酸酯(如环状碳酸酯、链状碳酸酯)、羧酸酯(如环状羧酸酯、链状羧酸酯)、醚类化合物(如环状醚类化合物、链状醚类化合物)、含磷化合物、含硫化合物和芳香族含氟化合物中的至少一种。

其中，所述碳酸酯选自碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲基正丙基酯、碳酸乙基正丙基酯、碳酸二正丙酯、双(氟甲基)碳酸酯、双(二氟甲基)碳酸酯、双(三氟甲基)碳酸酯、双(2-氟乙基)碳酸酯、双(2,2-二氟乙基)碳酸酯、双(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯、2-氟乙基甲基碳酸酯、2,2-二氟乙基甲基碳酸酯和2,2,2-三氟乙基甲基碳酸酯中的至少一种。

其中，所述羧酸酯选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸异丁酯、乙酸叔丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸异丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、异丁酸甲酯、异丁酸乙酯、戊酸甲酯、戊酸乙酯、特戊酸甲酯和特戊酸乙酯、三氟乙酸甲酯、三氟乙酸乙酯、三氟乙酸丙酯、三氟乙酸丁酯、三氟乙酸和2,2,2-三氟乙酯中的至少一种。

其中，所述醚类化合物选自四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,3-二氧戊环、2-甲基-1,3-二氧戊环、4-甲基1,3-二氧戊环、1,3-二氧六环、1,4-二氧六环、二甲氧基丙烷、二甲氧基甲烷、1,1-二甲氧基乙烷、1,2-二甲氧基乙烷、二乙氧基甲烷、1,1-二乙氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧基甲烷、1,1-乙氧基甲氧基乙烷和1,2-乙氧基甲氧基乙烷中的至少一种。

其中，所述含磷化合物选自磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸二甲基乙酯、磷酸甲基二乙酯、磷酸亚乙基甲酯、磷酸亚乙基乙酯、磷酸三苯酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三苯酯、磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯和磷酸三(2,2,3,3,3-五氟丙基)酯中的至少一种。

其中，所述含硫化合物选自环丁砜、2-甲基环丁砜、3-甲基环丁砜、二甲基砜、二乙基砜、乙基甲基砜、甲基丙基砜、二甲基亚砜、甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯、乙磺酸甲酯、乙磺酸乙酯、硫酸二甲酯、硫酸二乙酯和硫酸二丁酯中的至少一种。

其中，所述芳香族含氟化合物选自间氟甲苯、对氟甲苯、氟代联苯、氟苯。

在本发明的一个方案中，所述的锂盐选自六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂和双草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂中的一种或多种，其锂盐占非水电解液总质量的8-25wt％。

如前所述，本发明还提供一种上述非水电解液的制备方法，所述方法包括：

将有机溶剂、锂盐与用量占非水电解液总重量的0.01-10wt％的至少含有所述多元腈类化合物的添加剂混合，制备得到所述电解液。

在本发明的一个方案中，所述混合是在室温下进行的。

在本发明的一个方案中，所述混合没有加料顺序的限定。

如前所述，本发明还提供一种锂二次电池，所述锂二次电池包括上述的非水电解液。

在本发明的一个方案中，所述的锂二次电池还进一步包括正极片、负极片和隔膜，所述隔膜设置在正极片和负极片中间。在正极片和负极片之间设置的隔膜可以防止两个极片接触导致的电流短路，同时可使锂离子通过。

在本发明的一个方案中，所述负极包括负极集流体和设置在所述负极集流体的一个或两个表面上的负极活性物质层。

其中，所述负极集流体选自铜箔，例如为电解铜箔或压延铜箔。

其中，所述负极活性物质层包括负极活性物质和负极粘结剂。

在一些实施例中，所述负极活性物质为任何能够脱嵌锂离子等金属离子的物质。

在一些实施例中，所述负极活性物质可以为石墨、硅材料、硅碳复合材料、硅氧材料、合金材料和含锂金属复合氧化物材料中的一种或多种。

在一些实施例中，负极活性物质的可充电容量大于正极活性物质的放电容量，以防止在充电期间锂金属无意地析出在负极上。

在一些实施例中，负极粘结剂包含但不限于丁苯橡胶、氟类橡胶和乙烯丙烯二烯、羟烷基甲基纤维素中的一种或多种。

其中，所述负极活性物质层还可以进一步包含导电剂，所述导电剂可以为石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管和石墨烯中的至少一种。

在本发明的一个方案中，所述正极包括正极集流体和设置在所述正极极集流体的一个或两个表面上的正极活性物质层。

其中，所述正极集流体选自铝箔。

其中，所述正极活性物质层包括正极活性物质和正极粘结剂。

在一些实施例中，所述正极活性物质为含锂的化合物。所述含锂的化合物包括锂过渡金属复合氧化物和锂过渡金属磷酸盐化合物中的一种或多种。

在一些实施例中，所述锂过渡金属复合氧化物包含锂和具有一种或多种过渡金属元素的氧化物。

在一些实施例中，所述锂过渡金属磷酸盐化合物包含锂和具有一种或多种过渡金属元素的磷酸盐化合物。

在一些实施例中，所述过渡金属元素包含Co、Ni、Mn和Fe中的一种或多种，这些元素可使电化学装置获得更高的电压。具体的实施例可以为钴酸锂、三元镍钴锰、磷酸铁锂等等材料。

在一些实施例中，所述正极粘结剂可以为高分子材料，包括但不限于聚偏二氟乙烯和聚酰亚胺。

其中，所述正极还可以进一步包含导电剂，导电剂可以为石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管和石墨烯中的至少一种。

在本发明的一个方案中，所述隔膜选自多孔薄膜。

其中，所述隔膜多为聚合物制成的多孔薄膜。

在一些实施例中，所述聚合物包括但不限于：聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚醚、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫、聚乙烯萘、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯和聚丙烯。

在一些实施例中，所述隔膜还包括设置在所述上述多孔薄膜的一个或两个表面上的有机物或无机物涂层。

在一些实施例中，所述的无机物具体可以包括但不限于：BaTiO₃、Pb(Zr，Ti)O₃(PZT)、Pb_1-xLa_xZr_1-yTi_yO₃、PB(Mg₃Nb_2/3)O₃-PbTiO₃、二氧化铪(HfO₂)、SrTiO₃、SnO₂、CeO₂、MgO、NiO、CaO、ZnO、ZrO₂、SiO₂、Y₂O₃、Al₂O₃、SiC、TiO₂及其混合物。

在一些实施例中，所述的有机物具体可以包括但不限于：氰乙基普鲁兰、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚酰亚胺、聚环氧乙烷、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素和乙酸丙酸纤维素及其混合物。

在本发明的一个方案中，正极活性材料的比表面积为0.1～1m²/g；进一步优选为0.1-0.5m²/g。

在本发明的一个方案中，负极活性材料的比表面积为1～2m²/g；进一步优选为1.2-1.8m²/g，还优选为1.3-1.7m²/g。

下文将结合具体实施例对本发明的制备方法做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

一种非水电解液，由有机溶剂、锂盐和添加剂组成，所述有机溶剂由碳酸乙烯酯：碳酸丙烯酯：碳酸二乙酯＝1:2:7(质量比)构成，有机溶剂占非水电解液总质量的84.5wt％。所述锂盐为六氟磷酸锂占非水电解液总质量的12.5wt％。所述添加剂为含有15.03ppm丙烯腈的1,3,6-己烷三腈，其占非水电解液总质量的3wt％。

一种锂二次电池，包括含有正极活性材料的正极片、含有负极活性材料的负极片、隔膜和上述的电解液。所述的正极活性材料为钴酸锂，其比表面积为0.34m²/g。所述的负极活性物质为石墨，其比表面积为1.41m²/g。

实施例2

一种非水电解液，由有机溶剂、锂盐和添加剂组成，所述有机溶剂由碳酸乙烯酯：碳酸丙烯酯：丙酸丙酯：碳酸二乙酯＝2:1:3:4(质量比)构成，有机溶剂占非水电解液总质量的82wt％。所述锂盐为六氟磷酸锂占非水电解液总质量的15wt％。所述添加剂为含有45.68ppm丙烯腈的1,3,6-己烷三腈，其占非水电解液总质量的3wt％。

锂二次电池的制备过程与实施例1相同，区别在于使用本实施例的电解液。

实施例3

一种非水电解液，由有机溶剂、锂盐和添加剂组成，所述有机溶剂由碳酸乙烯酯：碳酸丙烯酯：丙酸乙酯：丙酸丙酯：碳酸二乙酯＝2:1:2:2:3(质量比)构成，有机溶剂占非水电解液总质量的84wt％。所述锂盐为六氟磷酸锂占非水电解液总质量的13wt％。所述添加剂为含有33.38ppm丙烯腈的1,3,6-己烷三腈，其占非水电解液总质量的3wt％。

锂二次电池的制备过程与实施例1相同，区别在于使用本实施例的电解液，以及选择的负极活性物质的比表面积为1.6m²/g。

对比例1

电解液的制备过程与实施例1相同，区别在于1,3,6-己烷三腈中含有丙烯腈为2.98ppm。

锂二次电池的制备过程与实施例1相同，区别在于使用本实施例的电解液。

对比例2

电解液的制备过程与实施例1相同，区别在于1,3,6-己烷三腈中含有丙烯腈为68.23ppm。

锂二次电池的制备过程与实施例1相同，区别在于使用本实施例的电解液。

对比例3

电解液的制备过程与实施例1相同。

锂二次电池的制备过程与实施例1相同，区别在于使用的负极活性材料的比表面积为2.4m²/g。

对比例4

电解液的制备过程与实施例1相同。

锂二次电池的制备过程与实施例1相同，区别在于使用的正极活性材料的比表面积为1.3m²/g。

对比例5

电解液的制备过程与实施例1相同，区别在于1,3,6-己烷三腈的添加量占非水电解液总质量的15wt％。

锂二次电池的制备过程与实施例1相同，区别在于使用本实施例的电解液。

对实施例和对比例中的锂二次电池进行高温循环测试，具体的测试条件如下：

高温循环测试：把电池搁置在45℃条件下，在3～4.5V的充放电压区间下使用1C电流进行充放电循环，记录前三次最大容量为Q，选循环至300周的容量为Q₂，由如下公式计算电池高温循环后的容量保持率：容量保持率(％)＝Q₂/Q×100。

测试结果如上表和图1所示，从上表和图1所列的结果可以看出，相比于对比例，实施例具有显著的有利效果，具体的是高温循环后的容量保持率提高显著，表明本发明提出的电解液得到的锂二次电池具有突出优势。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种锂二次电池，其特征在于，所述锂二次电池包括非水电解液、正极片、负极片和隔膜，所述隔膜设置在正极片和负极片中间；其中，正极片中的正极活性材料的比表面积为0.1~1m²/g，负极片中的负极活性材料的比表面积为1~2m²/g；

所述非水电解液包括有机溶剂、添加剂和锂盐，所述添加剂至少含有多元腈类化合物；所述的添加剂的用量占非水电解液总重量的0.01-10wt%；所述多元腈类化合物由低元腈类化合物制备，所述多元腈类化合物中低元腈类化合物的含量为5-60ppm；

所述低元腈类化合物是指氰基CN的个数少于多元腈类化合物的腈类化合物。

2.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，所述低元腈类化合物选自具有式（1）所示结构的化合物：

式（1）

式（1）中，R₁和R₂相同或不同，彼此独立地选自H、卤素、烃基或芳基；R₃选自H、卤素、烃基或芳基；当R₁和R₃选自烃基时还可以相互连接形成环，即形成下述式（2）所示结构的化合物：

式（2）

式（2）中，R₂的定义同式（1）；R’₁和R’₃分别为R₁和R₃脱去一个H的基团，R₁和R₃相同或不同，彼此独立地选自烃基。

3.根据权利要求1或2所述的锂二次电池，所述非水电解液包括有机溶剂、添加剂和锂盐，所述添加剂至少含有1,3,6-己烷三腈；所述的添加剂的用量占非水电解液总重量的0.01-10wt%；所述1,3,6-己烷三腈中丙烯腈的含量为5-60ppm。

4.根据权利要求3所述的锂二次电池，其中，所述1,3,6-己烷三腈中丙烯腈的含量为5-58ppm。

5.根据权利要求4所述的锂二次电池，其中，所述1,3,6-己烷三腈中丙烯腈的含量为7-55ppm。

6.根据权利要求5所述的锂二次电池，其中，所述1,3,6-己烷三腈中丙烯腈的含量为8-53ppm。

7.根据权利要求6所述的锂二次电池，其中，所述1,3,6-己烷三腈中丙烯腈的含量为8.99-51.99ppm。

8.根据权利要求7所述的锂二次电池，其中，所述1,3,6-己烷三腈中丙烯腈的含量为9.99-31.99ppm。

9.根据权利要求1或2所述的锂二次电池，其中，所述的添加剂的用量占非水电解液总重量的0.1-5wt%。

10.根据权利要求9所述的锂二次电池，其中，所述的添加剂的用量占非水电解液总重量的0.5-2wt%。

11.根据权利要求1或2所述的锂二次电池，其中，所述有机溶剂选自碳酸酯、羧酸酯、醚类化合物、含磷化合物、含硫化合物和芳香族含氟化合物中的至少一种。

12.根据权利要求1或2所述的锂二次电池，其中，所述的锂盐选自六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂、双（三氟甲基磺酰）亚胺锂和双草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂中的一种或多种，所述锂盐占非水电解液总质量的8-25wt%。

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