【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池，具体涉及一种电解液、电池及用电设备。
技术介绍
1、随着当前新能源技术的快速发展，对储能电池循环寿命要求越来越高。其中，在正极材料中添加少量的补锂剂铁酸锂能有效地弥补循环过程中活性锂的消耗损失从而来提高循环性能。但是，铁酸锂在脱锂过程中会同时发生铁和氧的氧化反应，使得容易产生氧气，导致电解液在正极极片处氧化，既消耗了电解液，又使得电解液体系变得不稳定，降低了电池的循环寿命和安全性能。
技术实现思路
1、鉴于此，本申请提供一种电解液、电池及用电设备，所述电解液具有较好的稳定性。
2、本申请提供了一种电解液，所述电解液包括第一添加剂，所述第一添加剂包括端基为异氰酸根的链状化合物，在所述电解液中，所述第一添加剂的质量分数w1的范围为：0.01％≤w1≤3％。
3、进一步地，所述第一添加剂的化学式为：ocn-(ch2)n-nco，其中，n的范围为：1≤n≤15。
4、进一步地，所述电解液还包括第二添加剂及溶剂，所述第二添加剂的氧化电位低于所述溶剂的氧化电位，所述第二添加剂为硼酸盐类添加剂。
5、进一步地，在所述电解液中，所述第二添加剂的质量分数w2的范围为：0.01％≤w2≤3％。
6、进一步地，所述第二添加剂包括二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、四硼酸锂、四氰基硼酸锂、二氟硼酸锂、四(三氟甲基)硼酸锂、双(三氟甲基)二氟硼酸锂、二氰基草酸硼酸锂、五氟乙基三氟硼酸锂、全氟叔丁氧基三氟硼酸锂中的至少一种。p>
7、本申请还提供了一种电池，所述电池包括：负极极片、隔膜、正极极片以及本申请提供的电解液，所述隔膜设置于所述负极极片的一侧；所述正极极片设置于所述隔膜背离所述负极极片的一侧，所述正极极片包括正极活性层以及正极集流体层，所述正极活性层设置于所述正极集流体层的表面，所述正极活性层包括多个补锂颗粒；所述电解液至少浸润部分所述正极极片及部分所述负极极片，所述电解液还包括锂盐。
8、进一步地，在所述正极活性层中，所述补锂颗粒的质量分数为w3；所述补锂颗粒包括基体和包覆层，所述包覆层设置于所述基体的外周，所述基体的平面收缩率为α；则满足关系式：0.2≤α×w3/w1≤1；其中，所述基体的化学式为li1+rm1-pnpo4-sbs，且满足0.1<r<6.1，0≤p<0.99，0≤s<0.1；m、n分别选自铁、钴、镍、钛、锌、镁、铝、锰、钒、铬、锆、铜、铌、钽、钨、钇及镧中的至少一种，b选自硫、氮、氟、氯及溴中的至少一种。
9、进一步地，在正极极片的横截面中，所述包覆层的内侧轮廓限定的面积为s1，所述补锂颗粒在释放锂离子后，所述基体的外侧轮廓限定的面积为s2，则所述基体的平面收缩率α满足关系式：α＝(s1-s2)/s1×100％，所述基体的平面收缩率α的范围为：5％≤α≤40％。
10、进一步地，在所述正极活性层中，所述补锂颗粒的质量分数w3的范围为：0.5％≤w3≤5％。
11、进一步地，在5000倍的放大倍率下，在22μm×15μm的矩形区域内，在所述正极极片的横截面中，所述补锂颗粒的数量为多个；多个所述包覆层的内侧轮廓限定的面积的总和为s3，所述补锂颗粒在释放锂离子后，多个所述基体的外侧轮廓限定的面积的总和为s4，则多个所述补锂颗粒在补锂过程中的收缩面积s满足关系式：s＝s3-s4，s满足范围：80μm2≤s/w1≤500μm2。
12、进一步地，多个所述补锂颗粒在补锂过程中的收缩面积s的范围为：0.1μm2≤s≤6μm2。
13、本申请还提供了一种用电设备，所述用电设备包括：设备本体以及本申请提供的电池，所述电池为所述设备本体进行供电。
14、在本申请中，当所述电解液应用于电池且正极极片包括补锂颗粒时，电池在首次充放电和持续循环过程中，正极极片的活性离子不断被消耗，补锂颗粒可补充所述电池在充放电循环中损耗的活性离子，使得所述电池具有较高的能量密度。同时，所述补锂颗粒在释放活性离子的同时会释放氧负离子与铁离子并生成氧气，容易使得所述电解液与氧气发生副反应。在本申请中，所述第一添加剂包括异氰酸根，异氰酸根中的氮的电负性及氧的电负性均较大，使得异氰酸根具有较强的吸电子能力。此外，异氰酸根作为链状化合物的端基，则异氰酸根将吸引相邻的第一添加剂的电子，并将电子云集中在链状化合物的两端，使得第一添加剂具有较高的反应活性。进一步地，当电解液中的电位较高时，异氰酸根中的c＝o双键将会断开，使得相邻的两个链状化合物两两聚合后形成膜并附着于正极极片的表面，换言之，所述第一添加剂形成的膜附着于所述补锂颗粒的表面，有利于阻止补锂颗粒释放出氧气并减少氧气和电解液发生副反应，提升了所述电解液的稳定性。当所述电解液应用于电池时，有利于提升所述电池的循环性能和安全性能。在本申请中，所述第一添加剂为链状化合物，相较于所述第一添加剂为环状化合物的方案，可避免环状化合物开环分解而无法聚合成膜，保障了所述第一添加剂发生聚合反应形成膜并阻止电解液与氧气的反应。在本申请中，当所述第一添加剂的质量分数满足范围0.01％≤w1≤3％时，所述第一添加剂的质量分数在合理的范围内。当所述电解液应用于电池时，在所述第一添加剂中，多个端基为异氰酸根的链状化合物两两相交并形成膜附着于补锂颗粒的表面，且所述第一添加剂形成的膜的厚度在合理的范围内，使得所述第一添加剂能有效阻止所述电解液与氧气发生副反应，且能避免第一添加剂形成的膜过厚而增大阻抗，使得所述电解液具有较好的稳定性能，且所述电解液应用于电池兼具较高的循环性能及能量效率。当所述第一添加剂的质量分数过大时，使得所述第一添加剂形成的膜较厚，当所述电解液应用于电池时，活性离子从正极极片的表面脱出的阻抗较大，从而影响了正极极片与电解液之间的界面的动力学性能，降低了所述电解液应用于电池时的能量效率。当所述第一添加剂的质量分数过小时，使得所述第一添加剂形成的聚合物较少且难以成膜，或形成的膜较薄，所述第一添加剂形成的膜难以覆盖在补锂颗粒的表面，难以阻止电解液与补锂颗粒释放的氧气反应，从而使得电解液发生副反应而降低电解液的稳定性，继而降低所述电解液应用于电池时电池的循环性能及安全性能。
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1.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括第一添加剂，所述第一添加剂包括端基为异氰酸根的链状化合物，在所述电解液中，所述第一添加剂的质量分数w1的范围为：0.01％≤w1≤3％。
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述第一添加剂的化学式为：OCN-(CH2)n-NCO，其中，n的范围为：1≤n≤15。
3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括第二添加剂及溶剂，所述第二添加剂的氧化电位低于所述溶剂的氧化电位，所述第二添加剂为硼酸盐类添加剂。
4.根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，在所述电解液中，所述第二添加剂的质量分数w2的范围为：0.01％≤w2≤3％。
5.根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，所述第二添加剂包括二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、四硼酸锂、四氰基硼酸锂、二氟硼酸锂、四(三氟甲基)硼酸锂、双(三氟甲基)二氟硼酸锂、二氰基草酸硼酸锂、五氟乙基三氟硼酸锂、全氟叔丁氧基三氟硼酸锂中的至少一种。
6.一种电池，其特征在于，所述电池包括：
7.根据权利要求6
8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，在正极极片的横截面中，所述包覆层的内侧轮廓限定的面积为S1，所述补锂颗粒在释放锂离子后，所述基体的外侧轮廓限定的面积为S2，则所述基体的平面收缩率α满足关系式：α＝(S1-S2)/S1×100％，所述基体的平面收缩率α的范围为：5％≤α≤40％。
9.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，在所述正极活性层中，所述补锂颗粒的质量分数w3的范围为：0.5％≤w3≤5％。
10.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，在5000倍的放大倍率下，在22μm×15μm的矩形区域内，在所述正极极片的横截面中，所述补锂颗粒的数量为多个；多个所述包覆层的内侧轮廓限定的面积的总和为S3，所述补锂颗粒在释放锂离子后，多个所述基体的外侧轮廓限定的面积的总和为S4，则多个所述补锂颗粒在补锂过程中的收缩面积S满足关系式：S＝S3-S4，S满足范围：80μm2≤S/w1≤500μm2。
11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，多个所述补锂颗粒在补锂过程中的收缩面积S的范围为：0.1μm2≤S≤6μm2。
12.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括第一添加剂，所述第一添加剂包括端基为异氰酸根的链状化合物，在所述电解液中，所述第一添加剂的质量分数w1的范围为：0.01％≤w1≤3％。
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述第一添加剂的化学式为：ocn-(ch2)n-nco，其中，n的范围为：1≤n≤15。
3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括第二添加剂及溶剂，所述第二添加剂的氧化电位低于所述溶剂的氧化电位，所述第二添加剂为硼酸盐类添加剂。
4.根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，在所述电解液中，所述第二添加剂的质量分数w2的范围为：0.01％≤w2≤3％。
5.根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，所述第二添加剂包括二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、四硼酸锂、四氰基硼酸锂、二氟硼酸锂、四(三氟甲基)硼酸锂、双(三氟甲基)二氟硼酸锂、二氰基草酸硼酸锂、五氟乙基三氟硼酸锂、全氟叔丁氧基三氟硼酸锂中的至少一种。
6.一种电池，其特征在于，所述电池包括：
7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，在所述正极活性层中，所述补锂颗粒的质量分数为w3；所述补锂颗粒包括基体和包覆层，所述包覆层设置于所述基体的外周，所述基体的平面收缩率为α；则满足关系式：0.2≤α×w3/w1≤1；其中，所述基体的化学式为li1+rm1-pnpo4-sbs，且满...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏程，贺伟，
申请(专利权)人：厦门海辰储能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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