[发明专利]环状磷酰胺基锂盐及其制备方法、电解液添加剂、电解液及电池

说明书

本发明提供了一种环状磷酰胺基锂盐，结构式如式Ⅰ所示：其中，所述R¹‑R⁸独立地选自氢原子、卤素原子、烷基、卤代烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基、含吸电子基和含杂原子的杂环基团中的一种。本发明还提供一种电解液添加剂、电解液、环状磷酰胺基锂盐的制备方法及电池。本发明提供的环状磷酰胺基锂盐在应用于电解液具有较高的稳定性，充放电循环过程中所形成的SEI膜更利于锂离子的通过，进而可提高电池的电性能。

技术领域

本发明涉及电池领域，具体涉及一种环状磷酰胺基锂盐及其制备方法、电解液添加剂、电解液及电池。

背景技术

随着经济水平的高速发展，人们越来越关注经济水平的提高可能带来的环境问题。化石能源在过去的两三个世纪里推动着整个人类社会向前飞速迈进，但随着而来的环境问题也一直围绕着人类社会，并且有愈演愈烈的趋势。因此，寻找新的可持续的绿色能源成为迫切的需求。近年来，以锂离子电池为代表的二次电池因其对化石能源的替代性，且具有绿色循环可持续等优点，而越来越受到人们的关注。其中，锂离子电池以其高工作电压、高能量密度等优点尤为引人关注。

但是，随着使用时间的增加，锂离子电池存在容量下降的趋势，同时也可能伴随产气等安全问题。为了解决这些问题，人们向电解液中加入了各种各样的添加剂。添加剂在循环初期会发生氧化还原分解，可以在正负极表面形成一层SEI膜(solid electrolyteinterphase，固体电解质界面)，从而避免电解液与电极表面直接接触，抑制其发生分解。同时，SEI膜又可以让离子自由通过，从而不会影响电池的正常循环。由此保证在电池长期循环过程中，电池中始终有足够的电解液来保证其正常运行，并保持足够高的容量。但是，当前的添加剂仍然存在一定的问题。比如有些化合物LUMO过高，不易分解成膜，或者虽然具有较低的LUMO，但是分子稳定性又不太高，使用和保存都存在一定问题。因此，现有的非水电解液添加剂尚存在一些问题需要解决，因而期望开发一种提高蓄电装置的特性的非水电解液添加剂。

发明内容

本申请内容旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，在本申请的第一个方面，提供一种环状磷酰胺基锂盐，所述环状磷酰胺基锂盐的结构式如式Ⅰ所示：

其中，所述R¹-R⁸独立地选自氢原子、卤素原子、烷基、卤代烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基、含吸电子基和含杂原子的杂环基团中的一种。

在本申请的第二个方面，提供一种电解液添加剂，所述电解液添加剂包括如上所述的环状磷酰胺基锂盐。

在本申请的第三个方面，提供一种电解液，所述电解液包括如上所述的环状磷酰胺基锂盐。

在本申请的第四个方面，提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括壳体、容纳于所述壳体内的电芯以及如上面所述的电解液。

本申请的第五个方面，提供一种环状磷酰胺基锂盐的制备方法，包括将以及氢氧化锂发生合成反应生成环状磷酰胺基锂盐；

其中，所述R¹-R⁸独立地选自氢原子、卤素原子、烷基、卤代烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基、含吸电子基和含杂原子的杂环基团中的一种。

本发明的有益效果：本发明提供的环状磷酰胺基锂盐在应用于电解液中可以在室温下长期保存，具有较高的稳定性，且此化合物在电解液二次储能设备的充放电循环过程中容易发生分解，分解后的分解产物所形成的SEI膜更利于锂离子的通过，进而可提高电池的放电性能、放电效率和循环容量保持率等。

具体实施方式

以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。