CN118016997A - 电解液和电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池领域，具体涉及一种电解液和包括该电解液的电池。所述电解液包括第一添加剂和2‑磺基苯甲酸酐；所述第一添加剂包括蒽基和氰基。本发明的电解液能够有效缓解补锂剂导致的高温条件下电池产气的现象。本发明的电池具有优异的高温循环寿命。

Description

电解液和电池

技术领域

本发明涉及电池领域，具体涉及一种电解液和包括该电解液的电池。

背景技术

石墨作为目前锂离子电池的负极材料，具有高稳定性的优势。随着研究人员对负极材料的深入研究，发现硅材料拥有比石墨更高的比容量，成为近年来的重点研究方向之一。然而硅材料在电池循环过程中具有较高的体积膨胀，会消耗较多的活性锂，从而导致电池的首次效率下降。因此，为了提高电池的首次效率，通常会加入补锂剂。

但是补锂剂的增加会导致电池在高温环境下产气膨胀，导致锂电池高温存储性能显著恶化，同时影响电池的循环寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种电解液和包括该电解液的电池。本发明的电解液能够有效缓解补锂剂导致的高温条件下电池产气的现象。本发明的电池具有优异的高温循环寿命。

本发明第一方面提供了一种电解液，所述电解液包括第一添加剂和2-磺基苯甲酸酐；所述第一添加剂包括蒽基和氰基。

本发明第二方面提供了一种电池，所述电池包括本发明第一方面所述的电解液。

通过上述技术方案，本发明与现有技术相比至少具有以下优势：

(1)本发明的电解液能够有效捕获金属离子和高活性单线态氧，缓解高温条件下电池产气的现象；

(2)包括本发明电解液的电池具有优异的高温循环寿命。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明第一方面提供了一种电解液，所述电解液可以包括第一添加剂和2-磺基苯甲酸酐；所述第一添加剂可以包括蒽基和氰基。

本发明的发明人经过研究发现，补锂剂导致电池在高温环境下产气膨胀的原因在于：补锂剂在高温环境下，会产生大量的游离金属离子以及高活性单线态氧，其中，金属离子不仅会与电解液发生副反应，而且会破坏负极片的结构稳定性；高活性单线态氧的氧化性与活性氧相比，氧化性较强也较难吸附，会催化电解液反应，产生大量气体，从而导致电池在高温下的循环性能较差。本发明的发明人通过对电解液进行研究，使其能够有效捕获金属离子和高活性单线态氧，从而减少电解液副反应的发生，提高电池在高温条件下的循环性能，并提出如下方案：

(1)添加包括蒽基和氰基的第一添加剂。含有蒽基的物质由于具有多苯环共轭结构，对活性氧的捕获能力较强，但是其捕获高活性单线态氧的能力相对较差。如果第一添加剂中同时包括蒽基和氰基，由于氰基的离域作用，使得多苯环结构的共轭π键变得更强，显著提升了对高活性单线态氧的捕获能力。另外，第一添加剂中的蒽腈结构会优先络合在正极侧，进而更好地捕获高活性单线态氧，显著降低电解液副反应的发生概率。

(2)添加2-磺基苯甲酸酐。2-磺基苯甲酸酐能够在负极片表面形成稳定的且高强度的界面膜，并且该界面膜能够稳定地捕获游离金属离子，从而抑制金属离子对负极片(尤其是含硅负极)的破坏，以及降低金属离子与电解液副反应的发生。

(3)电解液中同时包括第一添加剂和2-磺基苯甲酸酐，二者相配合，能够高效捕获补锂剂在高温环境中产生的金属离子以及高活性单线态氧，有效提高了电池的高温循环性能。

在本发明中，所述氰基可以连接在所述蒽基中间的苯环上。所述连接可以为直接连接，也可以为间接连接。所述直接连接例如下述1-1所示的物质。所述间接连接例如下述1-2所示的物质。

本发明的发明人发现，第一添加剂中氰基连接在蒽基上的位置对电池的高温循环性能有较大影响。当氰基连接在蒽基中间的苯环上时，蒽基的共轭π键会与氰基形成更强的共轭效果，提高了对高活性单线态氧的捕获能力。而当氰基连接在蒽基两端的苯环上时，蒽基结构的横向电子云会被氰基分散，导致共轭效果减弱，对高活性单线态氧的捕获能力显著下降。

在本发明中，所述第一添加剂可以包括式I所示的物质：

其中，R可以选自单键、—O—或取代或未取代的下述基团：C1-5烷基(即碳原子数为1-5的烷基)、C1-5烷氧基(即碳原子数为1-5的烷氧基)、C1-10烯基(即碳原子数为1-10的烯基)或苯基；n可以为1-4的正整数，例如为1、2、3或4。

在一实例中，R选自单键、—O—、C1-5烷基、C1-5烷氧基、C1-10烯基或苯基。

本发明的发明人发现，式I中氰基的数量n对第一添加剂捕获高活性单线态氧的能力具有较大影响。当n在特定范围内时，氰基的离域作用较为适宜，使得多苯环结构的共轭π键变得更强，从而提升了对高活性单线态氧的捕获能力，提高了电池的高温循环性能。

在一实例中，n为1或2。

在一实例中，n为1。

在本发明中，所述第一添加剂可以包括 中的至少一种。

在一实例中，所述第一添加剂包括 中的至少一种。

在本发明中，2-磺基苯甲酸酐的化学式可以如式II所示：

本发明的发明人发现，当电解液中第一添加剂的含量过低(例如低于0.1重量％)时，第一添加剂无法有效发挥捕获高活性单线态氧的能力，会严重影响电池在高温条件下的循环寿命；而当电解液中第一添加剂的含量过高(例如高于6重量％)时，会增大电解液的阻抗，影响电池的电性能。

在本发明中，以所述电解液的总重量为基准，所述第一添加剂的含量a可以为0.1-6重量％，例如为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5或6重量％。

在一实例中，以所述电解液的总重量为基准，所述第一添加剂的含量a为0.3-2重量％。

在本发明中，所述电解液中所述第一添加剂的含量可以通过本领域常规的方法测试得到，例如气相色谱(GC)。

本发明的发明人发现，当电解液中2-磺基苯甲酸酐的含量过低(例如低于0.3重量％)时，2-磺基苯甲酸酐无法有效发挥捕获金属离子的能力，会严重影响电池在高温条件下的循环寿命；而当电解液中2-磺基苯甲酸酐的含量过高(例如高于4重量％)时，会使界面阻抗和极化过大，从而导致电位过高，恶化电池的电性能。

在本发明中，以所述电解液的总重量为基准，2-磺基苯甲酸酐的含量b可以为0.3-4重量％，例如为0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3或4重量％。

在一实例中，以所述电解液的总重量为基准，2-磺基苯甲酸酐的含量为0.5-2重量％。

在本发明中，所述电解液中2-磺基苯甲酸酐的含量可以通过本领域常规的方法测试得到，例如GC。

本发明的发明人发现，电解液中第一添加剂的含量和2-磺基苯甲酸酐的含量的比值具有特定的范围，在该范围内，能够显著提高电池在高温条件下的循环性能。当a/b过小(例如小于0.2)时，不仅会导致第一添加剂对高活性单线态氧的捕获能力不足，从而影响电池在高温下的循环性能；并且，高活性单线态氧会与电解液持续发生副反应，产气，破坏2-磺基苯甲酸酐生成的界面膜，从而恶化电池的电性能。当a/b过大(例如大于12)时，2-磺基苯甲酸酐对金属离子的捕获能力不足，会导致金属离子与电解液发生副反应，破坏正负极片界面膜的稳定性，恶化产气，影响电池的高温循环性能。

在本发明中，在所述电解液中，所述第一添加剂的含量a和2-磺基苯甲酸酐的含量b，满足0.2≤a/b≤12，例如为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。

在一实例中，0.3≤a/b≤4。

在一实例中，0.35≤a/b≤2。

在本发明中，所述电解液还可以包括电解质盐。所述电解质盐可以包括六氟磷酸锂(LiPF₆)、二氟磷酸锂(LiPO₂F₂)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、双氟磺酰亚胺锂(LiTFSI)、双三氟甲基磺酰亚胺锂、二氟双草酸磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、六氟锑酸锂、六氟砷酸锂、二(五氟乙基磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂和二(三氟甲基磺酰)亚胺锂中的至少一种。

在本发明中，所述电解液还可以包括有机溶剂。所述有机溶剂可以包括碳酸酯和/或羧酸酯，所述碳酸酯可以包括氟取代或未取代的下述溶剂中的至少一种：碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸甲乙酯。所述羧酸酯可以包括氟取代或未取代的下述溶剂中的至少一种：乙酸丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸丙酯(PP)、丙酸乙酯(EP)、丁酸甲酯和正丁酸乙酯。

在本发明中，所述电解液还可以包括第二添加剂。所述第二添加剂可以包括1,3-丙烷磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯、丁二腈、己二腈和甘油三腈中的至少一种。

在本发明中，以所述电解液的总重量为基准，所述第二添加剂的含量可以为0-30重量％，例如为0、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30重量％。

在本发明中，所述电解液中所述第二添加剂的含量可以通过本领域常规的方法测试得到，例如GC。

本发明第二方面提供了一种电池，所述电池可以包括本发明第一方面所述的电解液。

在本发明中，所述电池可以包括锂离子电池。

在本发明中，所述电池还可以包括正极片。

<正极片>

在本发明中，所述正极片可以包括补锂剂。

本发明的发明人发现，特定的补锂剂具有较高的容量发挥和结构稳定性，能够兼顾补锂效果以及电池的高温循环性能。

在一实例中，所述补锂剂包括LiNiO₂、Li₅FeO₄、LiN₃和Li₂O中的至少一种。

在一实例中，所述补锂剂包括LiNiO₂和Li₅FeO₄中的至少一种。

本发明的发明人发现，当正极活性物质的中值粒径Dv50与补锂剂的中值粒径Dv50在特定范围内时，电解液对正极片的浸润比较合适，能够增强电解液对金属离子和高活性单线态氧的捕获能力，进一步抑制产气，提高电池的高温循环性能。

在本发明中所述正极片还可以包括正极活性物质，所述正极活性物质的中值粒径Dv50和所述补锂剂的中值粒径Dv50的比值可以为(1.5-35)：1，例如为1.5：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、15：1、20：1、25：1、30：1或35：1。

在一实例中，所述正极活性物质的中值粒径Dv50和所述补锂剂的中值粒径Dv50的比值为(2.5-21)：1。

在一实例中，所述正极活性物质的中值粒径Dv50和所述补锂剂的中值粒径Dv50的比值为(3-12.5)：1。

在本发明中，所述补锂剂的中值粒径Dv50可以为0.8μm-2.6μm，例如为0.8μm、0.9μm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm、1.9μm、2μm、2.1μm、2.2μm、2.3μm、2.4μm、2.5μm或2.6μm。

在一实例中，所述补锂剂的中值粒径Dv50为1.2μm-2μm。

在本发明中，所述正极活性物质的中值粒径Dv50可以为5μm-25μm，例如为5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm、21μm、22μm、23μm、24μm或25μm。

本发明的发明人发现，当正极活性物质的中值粒径Dv50在特定范围内时，能够进一步抑制产气，提高电池的高温循环性能。其原因可能在于：当正极活性物质的中值粒径Dv50在特定范围内时，正极活性物质具有高稳定性，能够降低补锂剂的催化作用，并且此时电解液具有较高的浸润效果，能够提高对金属离子以及高活性单线态氧的捕获效果，保证电池的高温循环性能。当正极活性物质的中值粒径Dv50过小(例如小于5μm)时，正极活性物质稳定性不足，会与电解液发生副反应，催化补锂剂的产气反应；而正极活性物质的中值粒径Dv50过大(例如大于25μm)时，正极活性物质的极性过高，导致极高的过电位，加速补锂剂的副反应发生。

在本发明中，所述正极活性物质的中值粒径Dv50和所述补锂剂的中值粒径Dv50可以通过本领域常规的方法测试得到，例如激光粒度仪。

在本发明中，所述正极片可以包括正极集流体和在所述正极集流体至少一侧表面的正极涂层。所述正极涂层可以包括所述补锂剂和所述正极活性物质。

所述正极活性物质可以包括过渡金属锂氧化物、磷酸铁锂和锰酸锂中的至少一种。所述过渡金属锂氧化物的化学式可以为Li_1+xNi_yCo_zM_(1-y-z)O₂，其中，-0.1≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤y+z≤1，M包括Mg、Zn、Ga、Ba、Al、Fe、Cr、Sn、V、Mn、Sc、Ti、Nb、Mo和Zr中的至少一种。

本发明的发明人发现，当所述过渡金属锂氧化物中M包括特定的元素时，可以有效提高正极活性物质的稳定性，减少与电解液发生副反应的概率，提高电池的高温循环性能。

在一实例中，所述正极活性物质包括钴酸锂。所述钴酸锂可以为掺杂和/或包覆的钴酸锂，也可以为未掺杂和未包覆的钴酸锂。

在本发明中，所述正极涂层还可以包括正极导电剂和正极粘结剂。

所述正极导电剂可以包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、碳纳米管、金属粉和碳纤维中的至少一种。所述正极粘结剂可以包括聚丙烯酸甲酯、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和聚氧化乙烯中的至少一种。

在本发明中，以所述正极涂层的总重量为基准，所述正极活性物质的含量可以为70-99.7重量％(例如为70、73、76、79、82、85、88、91、94、97、98.5或99.7重量)，所述补锂剂的含量可以为0.1-10重量％(例如为10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5或0.1重量％)，所述正极导电剂的含量可以为0.1-10重量％(例如为10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5或0.1重量％)，所述正极粘结剂的含量可以为0.1-10重量％(例如为10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5或0.1重量％)。

在一实例中，以所述正极涂层的总重量为基准，所述正极活性物质的含量为94.5-98.6重量％，所述补锂剂的含量为0.3-3.5重量％，所述正极导电剂的含量为0.8-1.4重量％，所述正极粘结剂的含量为0.3-0.6重量％。

在本发明中，所述电池还可以包括负极片。

<负极片>

所述负极片可以包括负极集流体和在所述负极集流体至少一侧表面的负极涂层。所述负极涂层可以包括负极活性物质、负极导电剂和负极粘结剂。

所述负极活性物质可以包括硅基材料。所述硅基材料可以包括硅、硅碳、硅氧和硅合金中的至少一种。所述硅碳可以包括硅和碳的复合材料，例如SiC。所述硅氧可以包括硅的氧化物，例如SiO_N(0<N<2)。

所述负极活性物质还可以包括碳基材料。所述碳基材料可以包括人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、硬碳和软碳中的至少一种。

所述负极导电剂可以包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、碳纳米管、金属粉和碳纤维中的至少一种。所述负极粘结剂可以包括聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯锂、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和聚氧化乙烯中的至少一种。

在本发明中，以所述负极涂层的总重量为基准，所述负极活性物质的含量可以为80-99.8重量％(例如为80、85、90、95或99.8重量％)，所述负极导电剂的含量可以为0.1-10重量％(例如为10、7.5、5、2.5或0.1重量％)，所述负极粘结剂的含量可以为0.1-10重量％(例如为10、7.5、5、2.5或0.1重量％)。

在一实例中，以所述负极涂层的总重量为基准，所述负极活性物质的含量为90-99.6重量％，所述负极导电剂的含量为0.2-5重量％，所述负极粘结剂的含量为0.2-5重量％。

在本发明中，所述电池还可以包括隔膜。所述隔膜可以包括聚乙烯和聚丙烯中的至少一种。

在本发明中，所述电池还可以包括外包装。

所述电池的制备方法可以包括将所述正极片、所述隔膜和所述负极片层叠设置得到电芯；或将所述正极片、所述隔膜和所述负极片层叠设置后，再进行卷绕设置得到电芯；将上述电芯置于所述外包装中，向所述外包装中注入所述电解液即可得到本发明的电池。

需要说明的是，本发明中“第一”、“第二”等数字表示方式仅用于区分不同的物质或使用方式，不代表顺序的区别。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。本发明所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在以下实例中，在没有特别说明的情况下，所用的材料均为商购的分析纯。

以下实施例用于说明本发明的电池。

实施例1

按照以下步骤制备电池：

(1)制备电解液

在充满氩气的手套箱中(H₂O＜0.1ppm，O₂＜0.1ppm)，将EC、PC、DEC和PP按照质量比为5：20：40：35混合均匀，快速加入1mol/L的充分干燥的LiPF₆，加入基于电解液总质量16％的氟代碳酸乙烯酯，2％的1,3-丙烷磺酸内酯和1.5％的己二腈，加入第一添加剂和2-磺基苯甲酸酐(具体含量如表1所示)，搅拌均匀，经过水分和游离酸检测合格后，得到电解液。

(2)制备正极片

将钴酸锂(Dv50为5μm)、补锂剂(Li₅FeO₄，Dv50为1.5μm)、聚偏氟乙烯、导电炭黑(SP)和碳纳米管按照质量比为94.5：1.5：2：1.5：0.5混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)，在真空搅拌机作用下搅拌，直至混合体系成均一流动性的正极浆料(其中固含量为65wt％)；将正极浆料均匀涂覆于铝箔的两个表面，将涂覆好的铝箔烘干，然后经过辊压、分切得到正极片，其中正极活性物质的中值粒径Dv50和补锂剂的中值粒径Dv50的比值为3.3：1。

(3)制备负极片

将石墨、硅碳(其中硅含量为40％)、聚丙烯酸甲酯锂、丁苯橡胶、导电炭黑(SP)和碳纳米管按照质量比为79.5:15:2.5:1.5:1:0.5混合，加入去离子水，在真空搅拌机作用下获得负极浆料(其中固含量为45wt％)；将负极浆料均匀涂覆在铜箔的两个表面，将涂覆好的铜箔在室温下晾干，随后转移至80℃烘箱干燥10h，然后经过冷压、分切得到负极片。

(4)制备电池

将步骤(2)制备得到的正极片、步骤(3)制备得到的负极片和隔膜(聚乙烯膜，厚度为8μm)按照正极片、隔膜和负极片的顺序层叠设置后，再进行卷绕得到电芯；将电芯置于外包装铝箔中，将步骤(1)制备得到的电解液注入外包装铝箔中，经过真空封装、静置、化成、整形、分选等工序，获得电池。

实施例2

参照实施例1进行，所不同的是，电解液的组成(见表1)和步骤(2)制备正极片，具体的：

将钴酸锂(Dv50为10μm)、补锂剂(Li₅FeO₄，Dv50为1.2μm)、聚偏氟乙烯、导电炭黑(SP)和碳纳米管按照质量比为95.7：0.3：2：1.5：0.5混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)，在真空搅拌机作用下搅拌，直至混合体系成均一流动性的正极浆料(其中固含量为65wt％)；将正极浆料均匀涂覆于铝箔的两个表面，将涂覆好的铝箔烘干，然后经过辊压、分切得到正极片，其中正极活性物质的中值粒径Dv50和补锂剂的中值粒径Dv50的比值为8.3：1。

实施例3

参照实施例1进行，所不同的是，电解液的组成(见表1)和步骤(2)制备正极片，具体的：

将钴酸锂(Dv50为25μm)、补锂剂(Li₅FeO₄，Dv50为2μm)、聚偏氟乙烯、导电炭黑(SP)和碳纳米管按照质量比为92.5：3.5：2：1.5：0.5混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)，在真空搅拌机作用下搅拌，直至混合体系成均一流动性的正极浆料(其中固含量为65wt％)；将正极浆料均匀涂覆于铝箔的两个表面，将涂覆好的铝箔烘干，然后经过辊压、分切得到正极片，其中正极活性物质的中值粒径Dv50和补锂剂的中值粒径Dv50的比值为12.5：1。

实施例4组

本组实施例参照实施例1进行，所不同的是，改变电解液的组成，来验证a/b对技术效果的影响，具体见表1。

实施例5组

本组实施例参照实施例1进行，所不同的是，改变第一添加剂的含量a，具体见表1。

实施例6组

本组实施例参照实施例1进行，所不同的是，改变2-磺基苯甲酸酐的含量b，具体见表1。

实施例7组

本组实施例参照实施例1进行，所不同的是，改变第一添加剂，具体见表1。

实施例8组

本组实施例参照实施例1进行，所不同的是，改变补锂剂，具体的：

实施例8a，将补锂剂(Li₅FeO₄，Dv50为1.5μm)替换为相同质量的LiNiO₂，Dv50为1.5μm；

实施例8b，将补锂剂(Li₅FeO₄，Dv50为1.5μm)替换为相同质量的Li₂O，Dv50为1.5μm。

实施例9组

本组实施例参照实施例1进行，所不同的是，调整补锂剂的含量，具体的：

实施例9a，将钴酸锂(Dv50为5μm)、补锂剂(Li₅FeO₄，Dv50为1.5μm)、聚偏氟乙烯、导电炭黑(SP)和碳纳米管按照质量比为95.9：0.1：2：1.5：0.5混合；

实施例9b，将钴酸锂(Dv50为5μm)、补锂剂(Li₅FeO₄，Dv50为1.5μm)、聚偏氟乙烯、导电炭黑(SP)和碳纳米管按照质量比为86：10：2：1.5：0.5混合。

实施例10组

本组实施例中实施例10a和实施例10c参照实施例3进行，实施例10b和实施例10d参照实施例1进行，所不同的是，调整补锂剂的粒径，具体的：

实施例10a，将补锂剂Li₅FeO₄的Dv50由2μm调整为1.2μm，其中正极活性物质的中值粒径Dv50和补锂剂的中值粒径Dv50的比值为20.8：1；

实施例10b，将补锂剂Li₅FeO₄的Dv50由1.5μm调整为2μm，其中正极活性物质的中值粒径Dv50和补锂剂的中值粒径Dv50的比值为2.5：1；

实施例10c，将补锂剂Li₅FeO₄的Dv50由2μm调整为0.8μm，其中正极活性物质的中值粒径Dv50和补锂剂的中值粒径Dv50的比值为31.3：1；

实施例10d，将补锂剂Li₅FeO₄的Dv50由1.5μm调整为2.6μm，其中正极活性物质的中值粒径Dv50和补锂剂的中值粒径Dv50的比值为1.9：1。

实施例8组-实施例10组与实施例1相比，电解液的组成相同，因此，未在表1中记载实施例8组-实施例10组的电解液组成。

对比例1

参照实施例1进行，所不同的是，电解液中不添加第一添加剂，具体见表1。

对比例2

参照实施例1进行，所不同的是，电解液中不添加2-磺基苯甲酸酐，具体见表1。

对比例3

参照实施例1进行，所不同的是，将第一添加剂替换为相同质量的蒽。

对比例4

参照实施例1进行，所不同的是，将第一添加剂替换为相同质量的苯腈。

表1

测试例

(1)25℃循环性能测试

将实施例和对比例制备得到的电池在25℃下按照1C的倍率在充放电截止电压范围内(3.0V-4.5V)进行充放电循环800周，测试第1周的放电容量计为x1mAh，第800周的放电容量计为y1 mAh；第800周的容量除以第1周的容量，得到第800周的循环容量保持率R1＝y1/x1，将结果记于表2。

(2)45℃循环性能测试

将实施例和对比例制备得到的电池在45℃下按照1C的倍率在充放电截止电压范围内(3.0V-4.5V)进行充放电循环500周，测试第1周的放电容量计为x2mAh，第500周的放电容量计为y2 mAh；第500周的容量除以第1周的容量，得到第500周的循环容量保持率R2＝y2/x2，将结果记于表2。

(3)85℃存储性能测试

将实施例和对比例制备得到的电池置于常温(25℃)下以0.5C充放电1次，然后将电池恒流恒压充满电，使用游标卡尺测试电池高温存储前的厚度d1(通过直线将上述电池两个对角线分别相连，两条对角线交叉点即为电池厚度测试点)，将电池放入85℃恒温箱中存储6h，存储完成后取出电池并测试存储后的电池热厚度d2，计算电池85℃存储6h后电池厚度膨胀率，计算公式如下：

85℃存储6h后厚度膨胀率＝(d2-d1)/d1×100％，将结果记于表2。

(4)首效测试

将实施例与对比例制备得到的电池进行首效测试，具体测试方法如下：

在25℃条件下，以0.2C的充放电倍率恒流充电至上限电压4.5V，再以0.05C的充电倍率恒压充电至上限电压4.5V；然后以0.2C的放电倍率放电至3.0V，统计首次充电和放电容量，首次效率＝(首次放电容量)/(首次充电容量)×100％，将测试结果记于表2。

表2

从表2可以看出，本发明的电解液制备得到的电池与对比例相比，25℃循环容量保持率和45℃循环容量保持率显著提升；85℃厚度膨胀率显著降低。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括第一添加剂和2-磺基苯甲酸酐；所述第一添加剂包括蒽基和氰基。

2.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述第一添加剂包括式I所示的物质：

R选自单键、—O—或取代或未取代的下述基团：C1-5烷基、C1-5烷氧基、C1-10烯基或苯基；n为1-4的正整数。

3.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述第一添加剂包括

中的至少一种；

优选地，所述第一添加剂包括中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的电解液，其中，以所述电解液的总重量为基准，所述第一添加剂的含量a为0.1-6重量％；

优选地，以所述电解液的总重量为基准，所述第一添加剂的含量a为0.3-2重量％。

5.根据权利要求1所述的电解液，其中，以所述电解液的总重量为基准，2-磺基苯甲酸酐的含量b为0.3-4重量％；

优选地，以所述电解液的总重量为基准，2-磺基苯甲酸酐的含量为0.5-2重量％。

6.根据权利要求1所述的电解液，其中，以所述电解液的总重量为基准，所述第一添加剂的含量为a，2-磺基苯甲酸酐的含量为b；满足0.2≤a/b≤12；优选为0.3≤a/b≤4；更优选为0.35≤a/b≤2。

7.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述电解液还包括电解质盐；优选地，所述电解质盐包括六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、二氟双草酸磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、六氟锑酸锂、六氟砷酸锂、二(五氟乙基磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂和二(三氟甲基磺酰)亚胺锂中的至少一种；

和/或，所述电解液还包括有机溶剂；优选地，所述有机溶剂包括碳酸酯和/或羧酸酯，所述碳酸酯包括氟取代或未取代的下述溶剂中的至少一种：碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯；所述羧酸酯包括氟取代或未取代的下述溶剂中的至少一种：乙酸丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸丙酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯和正丁酸乙酯；

和/或，所述电解液还包括第二添加剂；优选地，所述第二添加剂包括1,3-丙烷磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯、丁二腈、己二腈和甘油三腈中的至少一种。

8.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1-7中任意一项所述的电解液。

9.根据权利要求8所述的电池，其中，所述电池还包括正极片，所述正极片包括补锂剂；

优选地，所述补锂剂包括LiNiO₂、Li₅FeO₄、LiN₃和Li₂O中的至少一种。

10.根据权利要求9所述的电池，其中，所述正极片还包括正极活性物质，所述正极活性物质的中值粒径Dv50和所述补锂剂的中值粒径Dv50的比值为(1.5-35)：1；优选为(3-12.5)：1；

和/或，所述正极活性物质的中值粒径Dv50为5μm-25μm；

和/或，所述补锂剂的中值粒径Dv50为0.8μm-2.6μm；优选为1.2μm-2μm。