本公开涉及储能，具体涉及一种电解液以及包含其的锂离子电池和电子装置。
背景技术：
1、锂离子电池凭借其众多优点，迅速占领了手机、笔记本电脑等领域，甚至成为各类电动汽车的关键组成部分，但由于受到正负极材料理论比容量的制约，现有商业化的锂离子电池能量密度难以超过300wh/kg，这限制了它在纯电动汽车、航空航天以及5g等领域中的应用。因此，开发下一代高比能电池体系以及高容量的电极材料以满足未来社会的发展需求已经迫在眉睫。
2、硅的理论比容量高达4200mah/g(li4.4si)，是石墨的10倍以上，并且硅具有适中的电极电位(约0.3v vs li/li+)和极为丰富的地壳储量，被认为是最有应用潜力的负极材料之一。然而在循环过程中，硅材料自身会出现明显的体积变化，从而加速硅电极的机械破裂和电接触缺失并形成“死硅”；另外，工业上常用的lipf6/碳酸酯电解液中溶剂碳酸乙烯酯ec成膜活性较高，在硅材料表面形成的负极界面钝化膜sei疏松多孔，无法阻止电解液的持续分解。这些会导致电池库伦效率低、容量衰减快和循环寿命短等问题。
3、研究表明在商业化碳酸酯电解质中加入少量的氟代碳酸乙烯酯(fec)效果显著，但这会导致电解质热稳定性差，并且在电池循环过程中产气严重。加入其它一些添加剂，如双氟代碳酸乙烯酯、酰胺类或者腈类等，虽然在一定程度上改善了硅电极的电化学性能，但也继承了以碳酸酯为基础的电解液在硅材料表面形成的sei膜较厚，并且不够均匀致密的缺点。因此，开发新型电解液体系，其中锂盐能够在硅负极表面优先发生还原分解，形成致密的无机sei膜，抑制溶剂持续发生分解，并且对电池安全性能有一定的提升，具有重要的意义。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本公开提供了一种化合物，其中，所述化合物具有如以下式(i)的结构：
2、
3、其中，r2选自-cmf2m+1，m选自1-4的整数；r3和r4各自独立地选自c1-4烷基、c1-4烷氧基或c2-4醚基。
4、在本公开内容的一个方面，其中，r2选自-cf3、-cf2cf3、-cf2cf2cf3、-cf(cf3)2、-cf2cf2cf2cf3、-cf2cf(cf3)2、-c(cf3)2cf3、-cf2cf(cf3)cf3，r3和r4各自独立地选自-ch3、-ch2och3、-och3。
5、本公开还提供了一种电解液，其中，所述电解液包含由式(i)所表示的化合物，并且，所述电解液还包含由以下式(ii)所表示的化合物：
6、
7、其中：
8、r1选自-cnf2n+1，n选自0-4的整数，并且n≤m；当n取0时，r1为-f。
9、在本公开内容的一个方面，r1选自-f或-cf3。
10、在本公开内容的一个方面，在本文中，式(ii)所表示的化合物被称为化合物a，式(i)所表示的化合物被称为化合物b。
11、在本公开内容的一个方面，其中，式(ii)所表示的化合物a选自以下化合物中的任一者：
12、
13、在本公开内容的一个方面，式(i)所表示的化合物b选自以下化合物中的任一者：
14、
15、在本公开内容的一个方面，所述电解液包括以下化合物a和化合物b：
16、
17、在本公开内容的一个方面，在所述电解液中，所述化合物a的浓度为0.6-1.5mol/l。
18、本公开提供了一种用于电解液中的化合物b，其中，所述化合物b具有如下结构：
19、
20、优选地，所述化合物b选自以下中的至少一种：在本公开内容的一个方面，在所述电解液中，所述化合物a的浓度为0.9-1.0mol/l。
21、在本公开内容的一个方面，所述电解液还包含添加剂；所述添加剂选自二氟磷酸锂，硝酸锂，二氟草酸硼酸锂，六氟磷酸锂、四氟硼酸锂中的一种或多种。
22、在本公开内容的一个方面，基于电解液的总重量，所述添加剂的重量百分比为0.5-5.0％。
23、本公开还提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括上述电解液。
24、在本公开内容的一个方面，所述锂离子电池包括负极极片和正极极片，所述负极极片包括硅基材料，所述硅基材料选自硅、硅合金、硅氧化合物或硅碳化合物中的至少一种；所述正极极片包括正极活性材料，所述正极活性材料包括具有化学式linixcoym(1-x-y)o2的材料中的至少一种，其中，0.8≤x≤1，0≤y≤0.2，x+y≤1。
25、本公开还提供了一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括上述锂离子电池。
26、在本公开内容的一个方面，所述电解液中锂盐优先与溶剂在硅负极表面发生还原分解，形成的sei膜更均匀致密，从而可以抑制电解液在硅电极表面的持续分解，并且可以在负极材料表面形成富含lif的无机sei膜。
27、在本公开内容的一个方面，所述电解液包含化合物a、化合物b和添加剂。
28、在本公开内容的一个方面，化合物a和化合物b为含氟磺酰亚胺类衍生物。
29、在本公开内容的一个方面，化合物b作为电解液中的溶剂。
30、在本公开内容的一个方面，本公开所涉及的电解液可以选自电解液1、2或3；电解液1包括以下化合物a和化合物b：
31、
32、电解液2包括以下化合物a和化合物b：
33、
34、电解液3包括以下化合物a和化合物b：
35、
36、在本公开内容的一个方面，化合物a和化合物b具有以下la、lb、lc、ld四部分基团：
37、
38、其中，la、lb、lc、ld四部分基团的还原活性的大小分别为：la大于lb，lb与lc基本相等，lc大于ld。
39、在本公开内容的一个方面，la的还原活性最高，导致la在负极极片表面优先与lc和ld还原，生成更多的lif，即锂盐优先与溶剂发生还原反应，这会使得负极极片表面的sei膜中无机成分的含量更高，因此电极的循环稳定性得到提高。
40、有益效果：
41、(1)本公开所涉及的电解液体系可以抑制电解液在硅电极表面的持续分解，从而显著提高硅负极的循环稳定性和库伦效率。
42、(2)本公开所涉及的电解液体系可以在负极材料表面形成富含lif的无机性sei膜，改善硅负极的动力学性能。
43、(3)本公开所涉及的电解液体系本身具有较高的热稳定性，并且是不可燃的，因此可以提高电池的安全性能。
1.一种化合物，其中，所述化合物具有以下式(i)的结构：
2.根据权利要求1所述的化合物，其中，r2选自-cf3、-cf2cf3、-cf2cf2cf3、-cf(cf3)2、-cf2cf2cf2cf3、-cf2cf(cf3)2、-c(cf3)2cf3、-cf2cf(cf3)cf3，r3和r4各自独立地选自-ch3、-ch2och3、-och3。
3.一种电解液，其中，所述电解液包含权利要求1或2所述的由式(i)所表示的化合物，并且，所述电解液还包含由以下式(ii)所表示的化合物：
4.根据权利要求3所述的电解液，其中，r1选自-f或-cf3。
5.根据权利要求3所述的电解液，其中，式(ii)所表示的化合物选自以下化合物中的任一者：
6.根据权利要求3所述的电解液，其中，所述电解液包括以下化合物：
7.根据权利要求3所述的电解液，其中，在所述电解液中，所述由式(ii)所表示的化合物的浓度为0.6-1.5mol/l，并且，所述电解液还包含添加剂；所述添加剂选自二氟磷酸锂，硝酸锂，二氟草酸硼酸锂，六氟磷酸锂、四氟硼酸锂中的一种或多种；基于电解液的总重量，所述添加剂的重量百分比为0.5-5.0％。
8.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括权利要求3-7任一项所述的电解液。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池，其中，所述锂离子电池包括负极极片和正极极片，所述负极极片包括硅基材料，所述硅基材料选自硅、硅合金、硅氧化合物或硅碳化合物中的至少一种；所述正极极片包括正极活性材料，所述正极活性材料包括具有化学式linixcoym(1-x-y)o2的材料中的至少一种，其中，0.8≤x≤1，0≤y≤0.2，x+y≤1。
10.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括权利要求8或9所述的锂离子电池。
