[发明专利]锂盐及其制备方法、锂离子电池电解液添加剂、锂离子电池电解液和锂离子电池

说明书

本发明提供一种锂盐及其制备方法、锂离子电池电解液添加剂、锂离子电池电解液和锂离子电池。所述锂盐的结构式为：其m，n分别独立为0或1。锂盐的制备方法：将包括磷酸锂、含硼化合物和溶剂A在内的原料混合，加热反应后固液分离得到固体滤饼；将所述固体滤饼用溶剂B加热提取后通过混合溶剂结晶的方法，得到锂盐。本发明提供的锂盐，同时具有含氟含硼官能团和含磷酸根能团，结合两种不同基团的优势，形成一个含环状的锂盐结构，添加到电解液中，从而达到提高锂离子二次电池性能的作用。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种锂盐及其制备方法、锂离子电池电解液添加剂、锂离子电池电解液和锂离子电池。

背景技术

电解液功能添加剂的研究已经成为当今锂离子电池研究的一个焦点。在进行电池充放电的过程中，会由于正负极材料与电解液发生反应或者其他等原因，造成电池性能的下降，对于由此引起的问题，除了对正负极材料进行改性之外，还可以通过往电解液中加入功能添加剂，添加剂发生反应后，能够使得电解液环境发生变化，从而达到改善电池性能的效果。在二次电池普遍使用的当下，电池的使用寿命和安全性能成为了核心问题，但由于地域环境的差异以及电池使用过程中本身的放热情况，电池的高低温性能也是急需解决的重要技术难题。

现有技术中的电解液添加剂对于电池的性能提升作用有限。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂盐及其制备方法、锂离子电池电解液添加剂、锂离子电池电解液和锂离子电池，以解决上述问题。

为实现以上目的，本发明特采用以下技术方案：

第一方面，本发明提出了一种锂盐，所述锂盐的结构式为：

其m，n分别独立为0或1。

该锂盐同时具有含氟含硼官能团和磷酸根基团，形成分子内含有同时两个不同阴离子基团的特定结构，能够提高电池的循环性能。含氟含硼官能团取自于四氟硼酸锂结构，大量的研究表明，该官能团可拓宽锂离子电池的工作温度范围，提高电池的高低温放电性能。而磷酸根基团在锂离子电池中，一般能优先于溶剂在正极表面发生电化学反应，形成界面膜，对电池的正极材料起到保护作用，从而提高锂离子电池的性能。该锂盐通过形成有机多元环的形式，将两个基团结合起来，并保留各自的阴离子基团结构，有利于各自在电解液中发挥效应，同时减少了添加剂反应时带来更多不可控的副反应。常见的副反应包括例如，含氟含硼官能团一般为四氟硼酸锂或LiODFB一类的物质，而含磷酸根类的物质通常为磷酸酯类物质，磷酸酯物质发生分解或者发生水解后会产生含碳正离子的活性物质或含羟基的物质，会与四氟硼酸锂或LiODFB发生反应，对其进行破坏，同时生成HF等物质，进一步的破坏正极材料结构，从而影响电池性能。

第二方面，本发明提出了一种锂盐的制备方法，包括：

将包括磷酸锂、含硼化合物和溶剂A在内的原料混合，加热反应后固液分离得到固体滤饼；

将所述固体滤饼用溶剂B加热提取后通过混合溶剂结晶的方法，得到锂盐。

优选地，m＝1和/或n＝1时，所述原料还包括醛类化合物。

优选地，所述醛类化合物选自甲醛、多聚甲醛中的一种或多种；

优选地，所述醛类化合物为多聚甲醛。多聚甲醛为固体，在合成过程中采用多聚甲醛，更便于物料的加入以及用量控制，而无需额外设置加料装置(例如气体加入装置等)。

优选地，所述溶剂A选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯中的一种或多种；