[发明专利]能改善锂离子电池性能的添加剂和电解液

说明书

本发明公开了能改善锂离子电池性能的添加剂和电解液，所述的添加剂为缩氨基硫脲类衍生物，所述的电解液包括有机溶剂、锂盐，以及添加剂——缩氨基硫脲类衍生物。在锂离子电池电解液中加入添加剂——缩氨基硫脲类衍生物，有助于在锂离子电池电解液中与阴离子强烈配对，增加离子溶解性和导电性，从而提高锂离子的迁移数和石墨负极的循环效率，有效抑制HF的生成，降低HF对SEI膜性能的影响，从而有效提高锂离子电池性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及锂离子电池的添加剂和电解液。

背景技术

随着人类社会的发展，石油、天然气等传统化石能源不断枯竭，人们对环保问题也越来越重视，开发绿色环保的新型能源和发展新型高效的储能技术迫在眉睫。锂离子电池有体积小、能量密度高、工作电压高、循环寿命长、环境友好、无记忆效应和自放电小等优点，因此被广泛应用于便携式电子设备如手机、数码相机、笔记本电脑中。随着科技的进步，锂离子电池的应用领域日益扩大，新型动力能源、储能、国防军事等均有应用，这同时对锂离子电池也提出了更高的要求，高功率、大电流等性能成为了锂离子电池发展的必然要求。

为了适应这种要求，提高锂离子电池的导电性以及锂离子的离子迁移数已成为了一个研究热点。在锂离子电池非水电解液中采用新型的导电添加剂是提高其导电性、增加锂离子迁移数的有效途径，且具有用量少、成本低等特点。

发明内容

本发明的目的是：提供一种能改善锂离子电池性能的添加剂和电解液。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：能改善锂离子电池性能的添加剂，所述的添加剂为缩氨基硫脲类衍生物，缩氨基硫脲类衍生物的结构式如下：

其中R₁～R₄表示H或卤素或烷基或芳基或杂环。

进一步地，前述的能改善锂离子电池性能的添加剂，其中，所述的添加剂为4'-乙酰基苯并-15-冠-5缩氨基硫脲。

能改善锂离子电池性能的电解液，包括有机溶剂、锂盐以及添加剂，所述的添加剂包括缩氨基硫脲类衍生物，缩氨基硫脲类衍生物的结构式如下：

其中R₁～R₄表示H或卤素或烷基或芳基或杂环。

进一步地，前述的能改善锂离子电池性能的电解液，其中，所述的缩氨基硫脲类衍生物为4'-乙酰基苯并-15-冠-5缩氨基硫脲。

进一步地，前述的能改善锂离子电池性能的电解液，其中，添加剂缩氨基硫脲类衍生物在锂离子电池电解液中的质量分数为0.1％～5％，包含两端端值。

进一步地，前述的能改善锂离子电池性能的电解液，其中，所述的锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂中一种或几种。

进一步地，前述的能改善锂离子电池性能的电解液，其中，所述的锂盐优选为六氟磷酸锂。

进一步地，前述的能改善锂离子电池性能的电解液，其中，所述的有机溶剂包括环状碳酸酯和/或线性碳酸酯。

更进一步地，前述的能改善锂离子电池性能的电解液，其中，所述的环状碳酸酯为碳酸乙烯酯或氟代碳酸乙烯酯中的一种或两种。

进一步地，前述的能改善锂离子电池性能的电解液，其中，所述的线性碳酸酯为碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲基乙基酯中一种或几种。

本发明的优点是：加入添加剂——缩氨基硫脲类衍生物有助于在锂离子电池电解液中与阴离子强烈配对，增加离子溶解性和导电性，从而提高锂离子的迁移数和石墨负极的循环效率，有效抑制HF的生成，降低HF对SEI膜性能的影响，从而有效提高锂离子电池性能。