本發(fā)明屬于鋰離子電池，具體涉及一種電解液添加劑、電解液及鋰離子電池。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池因具有比能量高、快充快放能力好、自放電小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品以及動(dòng)力電池中。電子產(chǎn)品以及動(dòng)力電池使用工況越來越復(fù)雜，對鋰離子電池的要求也越來越高，特別是對電池容量和壽命的需求。

2、鋰離子二次電池一般使用環(huán)狀碳酸酯和鏈狀碳酸酯的混合溶液作為電解液溶劑，在電池循環(huán)與存儲(chǔ)過程中，溶劑會(huì)與電極材料的活性表面發(fā)生不可逆的氧化還原反應(yīng)，從而導(dǎo)致電池性能下降。因此一般都在電解液加入功能性添加劑，在電極表面形成保護(hù)膜從而阻止溶劑與電極的反應(yīng)，提升循環(huán)性能。

3、現(xiàn)有技術(shù)中常用的電解液添加劑種類很多，包括碳酸亞乙烯酯(vc)，1,3-丙磺酸內(nèi)酯(ps)等，均可在電極表面形成保護(hù)膜，但是這些保護(hù)膜的穩(wěn)定性不足，尤其是在大電流充放電循環(huán)和高溫存儲(chǔ)時(shí)，部分保護(hù)膜的成分會(huì)發(fā)生分解，失去保護(hù)作用，溶劑與電極發(fā)生反應(yīng)被消耗，從而造成鋰離子電池在高電壓下的循環(huán)性能變差，使鋰離子電池整體電性能下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中鋰離子電池在高壓條件下存在循環(huán)性能變差的問題，提供一種電解液添加劑、電解液及鋰離子電池。

2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

3、一方面，本發(fā)明提供一種電解液添加劑，選自以下結(jié)構(gòu)所示的化合物a；

4、

5、一方面，本發(fā)明提供一種電解液，包括有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鹽和所述的電解液添加劑。

6、可選的，以所述電解液的總質(zhì)量為100％計(jì)，所述化合物a的質(zhì)量百分含量為0.01％～8％。

7、可選的，所述電解質(zhì)鹽為鋰鹽，所述鋰鹽在所述電解液中的濃度為0.5m～2m。

8、可選的，所述添加劑還包括輔助添加劑，以所述電解液的總質(zhì)量為100％計(jì)，所述輔助添加劑的質(zhì)量百分含量為0.1％～10％；

9、所述輔助添加劑包括碳酸亞乙烯酯、碳酸乙烯亞乙酯、亞甲基碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯和雙氟代碳酸乙烯酯中的一種或多種。

10、另一方面，本發(fā)明提供一種鋰離子電池，包括正極、負(fù)極及所述的電解液。

11、可選的，所述正極包括正極材料層，所述正極材料層包括補(bǔ)鋰添加劑，所述補(bǔ)鋰添加劑包括lixmyoz，其中1≤x≤6，1≤y≤6，2≤z≤12，其中m包括ni、co、fe、cu、al、mn、ti、p、si、c中的一種或多種。

12、可選的，所述補(bǔ)鋰添加劑在所述正極材料層中的質(zhì)量比為0.01％～5％。

13、可選的，所述補(bǔ)鋰添加劑選自li2nio2。

14、可選的，所述正極材料層還包括正極活性材料，所述正極活性材料在所述正極材料層中的質(zhì)量比為80％～99％。

15、本申請?zhí)峁┑碾娊庖禾砑觿?，包括化合物a，化合物a中的咪唑基團(tuán)具有較強(qiáng)的除水除酸性能，形成n+離子，并與陰離子形成離子對，同時(shí)還能絡(luò)合過渡金屬離子，避免hf對sei的破壞和金屬離子對電解液體系的催化，另外咪唑環(huán)衍生物中的活性基團(tuán)可在正負(fù)極形成sei膜，提高sei膜的均勻性和導(dǎo)電性；另外so2-n-so2基團(tuán)的共軛結(jié)構(gòu)，使陰離子具有負(fù)電荷分散性，結(jié)構(gòu)柔性好，有效緩解硅碳、硅氧等負(fù)極材料因體積膨脹造成的sei膜破碎，可以提升以硅負(fù)極材料的電池的循環(huán)性能。

技術(shù)特征：

1.一種電解液添加劑，其特征在于，選自以下結(jié)構(gòu)所示的化合物a，

2.一種電解液，其特征在于，包括有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鹽和添加劑，所述添加劑包括如權(quán)利要求1所述的電解液添加劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電解液，其特征在于，以所述電解液的總質(zhì)量為100％計(jì)，所述化合物a的質(zhì)量百分含量為0.01％～8％。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電解液，其特征在于，所述電解質(zhì)鹽為鋰鹽，所述鋰鹽在所述電解液中的濃度為0.5m～2m。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電解液，其特征在于，所述添加劑還包括輔助添加劑，以所述電解液的總質(zhì)量為100％計(jì)，所述輔助添加劑的質(zhì)量百分含量為0.1％～10％；

6.一種鋰離子電池，其特征在于，包括正極、負(fù)極以及如權(quán)利要求2～5任意一項(xiàng)所述的電解液。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種鋰離子電池，其特征在于，所述正極包括正極材料層，所述正極材料層包括補(bǔ)鋰添加劑，所述補(bǔ)鋰添加劑包括lixmyoz，其中1≤x≤6，1≤y≤6，2≤z≤12，其中m包括ni、co、fe、cu、al、mn、ti、p、si、c中的一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種鋰離子電池，其特征在于，所述補(bǔ)鋰添加劑在所述正極材料層中的質(zhì)量比為0.01％～5％。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種鋰離子電池，其特征在于，所述補(bǔ)鋰添加劑選自li2nio2。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種鋰離子電池，其特征在于，所述正極材料層還包括正極活性材料，所述正極活性材料在所述正極材料層中的質(zhì)量比為80％～99％。

技術(shù)總結(jié)
為克服現(xiàn)有技術(shù)中鋰離子電池在高壓條件下存在循環(huán)性能變差的問題，本發(fā)明提供一種電解液添加劑、電解液及鋰離子電池；所述電解液添加劑選自以下結(jié)構(gòu)所示的化合物A：本發(fā)明提供的電解液添加劑中，化合物A中的咪唑基團(tuán)具有較強(qiáng)的除水除酸性能，形成N<supgt;+</supgt;離子，并與陰離子形成離子對，同時(shí)還能絡(luò)合過渡金屬離子，避免HF對SEI的破壞和金屬離子對電解液體系的催化，另外咪唑環(huán)衍生物中的活性基團(tuán)可在正負(fù)極形成SEI膜，提高SEI膜的均勻性和導(dǎo)電性；另外SO<subgt;2</subgt;?N?SO<subgt;2</subgt;基團(tuán)的共軛結(jié)構(gòu)，使陰離子具有負(fù)電荷分散性，結(jié)構(gòu)柔性好，有效緩解硅碳、硅氧等負(fù)極材料因體積膨脹造成的SEI膜破碎，可以提升以硅負(fù)極材料的電池的循環(huán)性能。

技術(shù)研發(fā)人員：李楓,段凱嘉,肖陽,鄧衛(wèi)龍,于立娟,胡大林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市豪鵬科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26