[发明专利]电解液、正极、锂离子电池和车辆

说明书

本申请公开了一种电解液、正极、锂离子电池和车辆。所述电解液包括：锂盐、有机溶剂以及添加剂；添加剂包括第一添加剂，第一添加剂为哌啶基硫代磷酰化合物，哌啶基硫代磷酰化合物的结构式如下：其中，R选自氢原子、氨基、Csubgt;1/subgt;‑Csubgt;10/subgt;烷基、Csubgt;3/subgt;‑Csubgt;10/subgt;环烷基、Csubgt;6/subgt;‑Csubgt;30/subgt;芳基以及Csubgt;2/subgt;‑Csubgt;8/subgt;含氮多元环中的至少一种；Csubgt;1/subgt;‑Csubgt;10/subgt;烷基、Csubgt;3/subgt;‑Csubgt;10/subgt;环烷基、Csubgt;6/subgt;‑Csubgt;30/subgt;芳基以及Csubgt;2/subgt;‑Csubgt;8/subgt;含氮多元环中的氢原子可部分或全部被取代基取代。本申请的电解液还原电位高，且具有较多的络合位点，有利于在正极和负极形成界面保护膜，同时络合正极溶出的金属离子，提高了电池在高电压下的循环稳定性能。

技术领域

本发明一般涉及新能源领域，具体涉及一种电解液、正极、锂离子电池和车辆。

背景技术

锂离子电池具有工作电压高、比容量大、循环寿命长、无记忆效应以及对环境友好等优点，已在通讯工具、笔记本电脑等电子产品中得到了广泛应用。随着锂离子电池在电动汽车和混合动力汽车上的应用，人们对锂离子电池的能量密度，尤其是质量能量密度提出了更高要求，高镍三元正极材料由于具有更高的能量密度和比容量(尤其是当充电截止电压达到4.5V时)，因而被广泛作为正极材料。

但是现有的碳酸酯与六氟磷酸锂组成的电解液体系在高电压(4.5V)时不稳定，容易发生氧化分解，并且高镍材料在高电位下会发生析氧现象，从而加速了碳酸酯电解液的氧化分解，导致电解液快速消耗和劣化，同时生成的副产物会加速正极材料金属溶出造成对负极SEI膜的破坏，最终导致电池膨胀、电池界面稳定性变差、阻抗增大和电池性能降低。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种电解液、正极、锂离子电池和车辆。

第一方面，本发明提供一种电解液，包括：锂盐、有机溶剂以及添加剂；

添加剂包括第一添加剂，第一添加剂为哌啶基硫代磷酰化合物，哌啶基硫代磷酰化合物的结构式如下：

其中，R选自氢原子、氨基、C₁-C₁₀烷基、C₃-C₁₀环烷基、C₆-C₃₀芳基以及C₂-C₈含氮多元环中的至少一种；

C₁-C₁₀烷基、C₃-C₁₀环烷基、C₆-C₃₀芳基以及C₂-C₈含氮多元环中的氢原子可部分或全部被取代基取代。

作为优选的方案，取代基包括卤原子、氰基、羧基、磺酸基中的至少一种。

作为优选的方案，哌啶基硫代磷酰化合物选自以下化合物中的至少一种：

作为优选的方案，以电解液的总质量为基准，第一添加剂的质量分数为0.1％～10％。

作为优选的方案，添加剂还包括：第二添加剂，第二添加剂选自碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、亚硫酸乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、1,3丙烷磺酸内脂、1,3-丙烯磺酸内酯、硫酸乙烯酯、二氟磷酸锂、二氟双草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂中的至少一种。

作为优选的方案，以电解液的总质量为基准，第二添加剂的质量分数为0.1％～10％。