[发明专利]一种高压锂离子电池电解液添加剂

说明书

本发明提供一种高压锂离子电池电解液添加，所述添加剂为二硫基羰基烯烃类化合物添加剂，所述添加剂添加到高压锂离子电池电解液中可有效提高锂离子电池的循环性能以及电池稳定性。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种电解液，尤其涉及一种高压锂离子电池电解液添加剂。

背景技术

锂离子电池因为具有优异的能量和功率密度被广泛用于各种电子设备中。随着新的正极活性物质的不断被发现，锂离子电池的电压范围上线从原来的3V(vs,Li/LI⁺)提高到现在的4.3V(vs,Li/LI⁺)，但也伴随着很多负面效应，如循环不稳定，比容量衰减快等问题。

现如今，将锂离子电池作为储能设备用于电动车及混合性电动车中成为了科学研究的热点，这需要电池有极高的能量和功率密度，而且需要有优异的循环稳定性和容量保持率，并且需要自放电低以防止泊车时容量损耗严重。目前作为电动车动力源比较理想的正极材料是三元富镍层状正极材料，它具有能量密度和容量密度高，成本较低，电化学窗口宽，以及环境友好等优点。但是这种材料的缺点也是显而易见的，其电池储量低，首次容量损失大，循环寿命短，热稳定性差，容易放出气体使电池膨胀，存在爆炸的危险等。所以如何更好的完善以高镍材料作为正极材料的电池，使其稳定性增强，已经成为锂离子电池又一重要的研究方向。通过开发新的高压添加剂来降低电池的不稳定性及容量衰减率，可以达到提高锂离子电池循环性能的目的。

CN 103078138 A公开了一种高压锂离子电池及其电解液。高压锂离子电池电解液包括非水有机溶剂、溶于非水有机溶剂的锂盐。以高压锂离子电池溶剂和添加剂总质量计，非水有机溶剂包括：环状碳酸酯，含量为35％～53％；链状碳酸酯，含量为17％～39％；以及氟苯(FB)，含量为15％～30％。所述高压锂离子电池电解液还包括选自以下至少一种的添加剂：碳酸亚乙烯酯(VC)，含量为0.5％～10％；氟代碳酸乙烯酯(FEC)，含量为3％～15％；1,3-丙烷磺内酯(PS)，含量为1％～7％。高压锂离子电池包括：正极片；负极片；间隔于相邻正负极片之间的隔膜；电解液，其为前述锂离子电池电解液。由此，能减少电池在高电压下的高温存储中气体的产生，进而提高电池的高温存储性能和安全性能，并且改善高电压下电池的循环性能。

CN 106229549 A公开了一种可以有效改善锂离子电池在高电压条件下的循环性能，同时又能增加锂离子电池的阻燃性的高压锂离子电池的非水电解液。本发明包括溶剂、锂盐和常规锂电池电解液添加剂，其特征在于：所述一种高压锂离子电池的非水电解液还包括六(烯丙胺基)环三磷腈添加剂，所述六(烯丙胺基)环三磷腈添加剂在所述一种高压锂离子电池的非水电解液中所占的质量百分比为0.3％～5％。本发明的非水电解液不仅能够具有阻燃特性，而且还能显著提升锂离子电池在高电压条件下的循环性能。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种提供一种电解液添加剂，尤其涉及一种锂离子电池电解液添加剂，特别涉及一种高压锂离子电池电解液添加剂，含有所述添加剂的高压锂离子电池电解液可以有效提高锂离子电池的循环性能。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明目的之一在于提供一种高压锂离子电池电解液添加，所述添加剂结构如式I所示：

其中，R₁和R₂分别独立地为氰基、卤原子、取代或未取代的C1～C5的直链或直链烷基或取代或未取代的芳基中的任意一种。

作为本发明优选的技术方案，所述卤原子为F、Cl、Br或I中的任意一种。

优选地，所述取代基为卤原子、磺酸基、酰基或酯基中的任意一种。

本发明中，所述C1～C5的直链或直链烷基可以是甲基、乙基、异丙基、正丙基、正丁基、2-丁基、叔丁基、正戊基、2-乙基丙基或2-甲基丁基等；