[发明专利]锂电池电解液的多功能添加剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锂电池电解液的多功能添加剂，其特征在于，所述多功能添加剂为含硅基苯磺酯化合物，结构通式为：

R1为中的一种；

R2为含有Si原子的化合物；

R3为含有不饱和键的芳基或杂芳基中的一种；

其中，所述Si原子的化合物包括烷烃硅化合物、含芳基硅化合物或含氟硅化合物中的任一种；

所述芳基包括苯基、蒽基、萘基或联苯基中的任一种；

所述杂芳基的碳原子数为3至20，包括O，S，P，N的1-3个杂原子。

2.根据权利要求1所述的多功能添加剂，其特征在于，所述杂芳基具体包括吡啶基、吲哚基、吡咯基、咪唑基、噻吩基、呋喃基、1,2-噻唑基、1,3-噻唑基、1,2,3-噁二唑基、1,2,4-噁二唑基、噻二唑基、1,2,3-三唑基、1,2,4-三唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、1,3,5-三嗪基、1,2,4-三嗪基、1,2,3-三嗪基、吲哚、异吲哚、苯并咪唑、萘并咪唑、菲并咪唑、苯并三唑、苯并噁唑、萘并噁唑，菲并噁唑、苯并噻二唑基、苯并三唑基、喹啉基、异喹啉基、苯并吡嗪基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、苯并吡咯基、咔唑基、萘并噻二唑基中的任一种。

3.根据权利要求1所述的多功能添加剂，其特征在于，所述含硅基苯磺酯化合物具体包括：

中的任一种。

4.一种上述权利要求1-3任一所述的多功能添加剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

在惰性环境下，在反应器中首先通入四氢呋喃，然后依次通入苯磺酸或苯亚磺酸或苯次磺酸中的一种、三乙胺；

保持反应体系温度在0-5℃，不断搅拌下缓慢加入三甲基硅基氯磺酸，并在室温下持续搅拌一段时间后，过滤去除三乙胺盐酸盐白色沉淀；

多次减压蒸馏去除滤液中低沸点的三乙胺、三甲基硅基氯磺酸、四氢呋喃，洗涤后得到所述多功能添加剂。

5.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括上述权利要求1-3任一所述的多功能添加剂。

6.根据权利要求5所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括：锂盐电解质、有机溶剂和辅助添加剂；所述多功能添加剂的加入量占所述电解液的总质量的0.1wt％～2wt％。

7.根据权利要求6所述的电解液，其特征在于，所述锂盐电解质包括：六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、二氟磷酸锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双(三氟甲基磺酰亚胺)锂和双(氟磺酰亚胺)锂中的一种或多种；

所述有机溶剂包括：碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲脂、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、1，4-丁内酯、甲酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸乙酯，及其卤代衍生物中的一种或多种的混合物；

所述辅助添加剂包括：碳酸亚乙烯基酯、乙烯基碳酸亚乙酯、乙烯基乙酸乙烯脂、亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、硫酸乙烯酯、1，3-丙磺酸内酯、丙烯基-1,3-丙磺酸内酯、1,4-丁磺酸内酯、甲基二磺酸亚甲酯、六甲基二硅氮烷、三氟甲基磺酸亚胺镁、三(五氟化苯基)硼、三(三甲基硅烷)磷酸酯、三(三甲基硅烷)亚磷酸酯、腈类、砜类、酸酐中的一种或多种。

8.一种锂电池，其特征在于，所述锂电池包括上述权利要求5-7任一所述的电解液。