一種電解液添加劑及其在鋰離子電池中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)?jiān)O(shè)及一種電解液添加劑，屬于裡離子電池領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，隨著智能電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，對(duì)裡離子電池的續(xù)航能力提出了更高的 要求。為了提高裡離子電池的能量密度，開(kāi)發(fā)高電壓裡離子電池是有效方法之一。
[0003] 目前，工作電壓在4. 35VW上的裡離子電池已成為眾多科研單位和企業(yè)研究的熱 點(diǎn)。然而在高電壓下，正極材料的氧化活性升高、穩(wěn)定性下降，導(dǎo)致非水電解液容易在正極 表面發(fā)生電化學(xué)氧化反應(yīng)，進(jìn)而分解產(chǎn)生氣體。同時(shí)，正極活性材料中的過(guò)渡金屬元素（如 鑲、鉆、鋪等）會(huì)發(fā)生還原反應(yīng)而溶出，從而引起裡離子電池電化學(xué)性能進(jìn)一步惡化。目前 主要的解決方法是向電解液中加入成膜添加劑。該些添加劑能夠在正極成膜，但會(huì)造成界 面阻抗增加，導(dǎo)致電池中裡離子遷移擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)性能降低，進(jìn)而使得電池的倍率及循環(huán)性 能衰減。
[0004] 因此，確有必要開(kāi)發(fā)一種在高電壓下仍能使裡離子電池保持良好循環(huán)壽命、低溫 放電特性和高溫存儲(chǔ)特性的電解液添加劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供一種電解液添加劑，該添加劑用于裡離子電池，能使 裡離子電池在高電壓下仍保持良好的循環(huán)壽命、低溫放電特性和高溫存儲(chǔ)特性。
[0006] 所述電解液添加劑，其特征在于，所述添加劑包括多膳基化合物和含硫氧雙鍵的 化合物；
[0007] 所述多膳基化合物選自具有式I所示化學(xué)結(jié)構(gòu)式的化合物、具有式II所示化學(xué)結(jié) 構(gòu)式的化合物中的至少一種：
[000引
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電解液添加劑，其特征在于，所述添加劑包括多腈基化合物和含硫氧雙鍵的化 合物； 所述多腈基化合物選自具有式I所示化學(xué)結(jié)構(gòu)式的化合物、具有式II所示化學(xué)結(jié)構(gòu)式 的化合物中的至少一種：
其中，A11和A12是碳原子數(shù)為1~10的基團(tuán)；A n、A12獨(dú)立地選自直鏈亞烴基、含有氧和 /或鹵族元素的直鏈基團(tuán)、具有飽和支鏈的亞烴基、含有氧和/或鹵族元素且具有飽和支鏈 的基團(tuán)中的一種；
其中，A21、A22、A23和A24是碳原子數(shù)為1~10的基團(tuán)；A 21、A22、A23、A2^立地選自亞烴 基、含有氧和/或鹵族元素的基團(tuán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液添加劑，其特征在于，所述含硫氧雙鍵的化合物選自 化學(xué)結(jié)構(gòu)式中包括式ΠΙ所示結(jié)構(gòu)單元的化合物中的至少一種：
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液添加劑，其特征在于，所述多腈基化合物選自1，3， 6-己烷三腈、1，2, 3-丙三腈、1，3, 5-戊三腈、3, 3-雙（氰基甲基）戊二腈、3, 3-雙（氰基甲 基）己二腈中的至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液添加劑，其特征在于，所述含硫氧雙鍵的化合物選自 甲烷二磺酸亞甲酯、硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯、1，3-丙磺酸內(nèi)酯、1，4_ 丁磺酸內(nèi)酯、乙烯磺 酸內(nèi)酯、1，3-丙烯磺酸內(nèi)酯、1，4_丁烯磺酸內(nèi)醋、1-甲基-1，3-丙烯磺酸內(nèi)醋、二乙烯基砜、 二甲基砜、二乙基砜、甲基乙基砜、甲基乙烯基砜中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液添加劑，其特征在于，所述添加劑還包括含有碳碳不 飽和鍵的環(huán)狀碳酸酯類(lèi)化合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解液添加劑，其特征在于，所述含有碳碳不飽和鍵的環(huán)狀 碳酸酯類(lèi)化合物選自碳酸亞乙烯酯、碳酸亞丙烯酯、氟代碳酸亞乙烯酯、亞甲基碳酸乙烯 酯、1，2-二氟代碳酸亞乙烯酯、乙烯碳酸亞乙酯、丙烯碳酸亞乙酯中的至少一種。
7. -種電解液，含有有機(jī)溶劑、鋰鹽和添加劑，其特征在于，所述添加劑選自權(quán)利要求 1至6任一項(xiàng)所述電解液添加劑中的至少一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電解液，其特征在于，所述多腈基化合物在電解液中的質(zhì)量 百分含量為0. 1 %~4. 5%。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電解液，其特征在于，所述含硫氧雙鍵的化合物在電解液中 的質(zhì)量百分含量為〇. 1 %~7%。
10. -種鋰離子電池，其特征在于，含有權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述電解液添加劑或權(quán) 利要求7至9任一項(xiàng)所述電解液。
【專(zhuān)利摘要】本申請(qǐng)公開(kāi)了一種電解液添加劑及其在鋰離子電池中的應(yīng)用。該電解液添加劑包括多腈基化合物和含硫氧雙鍵的化合物；用于鋰離子電池，能使鋰離子電池在高電壓下仍保持良好的循環(huán)壽命、低溫放電特性和高溫存儲(chǔ)特性。
【IPC分類(lèi)】H01M10-0567, H01M10-0525
【公開(kāi)號(hào)】CN104766995
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510147276
【發(fā)明人】王可飛
【申請(qǐng)人】寧德新能源科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年3月31日