[发明专利]电解液用添加剂、电解液及锂离子电池

说明书

本发明提供了一种电解液用添加剂、电解液及锂离子电池，包括第一添加剂，第一添加剂的结构为C_mH_nX_pCOOLi，其中C_mH_nX_p为链状或环状的烷基、链状或环状的烯基、链状或环状的炔基、芳基中的至少一种，X为至少一种卤素原子，0≤n＜2m+1，0＜p≤2m+1，4≤m≤18，p/(p+n)≥20％，m、n、p∈N。相比于现有技术，本发明提供的第一添加剂，其在电解液中可通过与溶剂或自身通过氢键作用形成超分子组装体，超分子组装体具有较高的表面能，可优先吸附在高温高压下正极材料破坏后产生的活性氧自由基和氧气，进而有效减少该产物在负极表面发生的副反应，从而有效改善了锂离子电池的循环性能和高温存储性能。

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体涉及一种电解液用添加剂、电解液及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池由于具有能量密度高、循环寿命长、工作电压高、自放电率低等特点，使得其被广泛应用于智能穿戴、计算机、智能手机和电动汽车等领域。电解液作为锂离子电池的“血脉”，是锂离子电池重要组成原料之一，在正负极之间负责传输能力，对锂电池性能起到至关重要的作用，其所包含的溶剂、锂盐、添加剂对锂离子电池低温、循环、存储及安全性能都有重要作用。但目前的电解液无法有效改善高电压下电极表面的副反应，给锂离子电池的循环性能和存储性能带来极大挑战，严重制约了高电压下锂离子电池的发展。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种电解液用添加剂，以解决目前电解液无法改善高电压下电极表面副反应严重的问题，通过减少高电压下电极表面的副反应，从而有效改善了锂离子电池的循环寿命和高温存储能力。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电解液用添加剂，包括第一添加剂，所述第一添加剂的结构为C_mH_nX_pCOOLi，其中C_mH_nX_p为链状或环状的烷基、链状或环状的烯基、链状或环状的炔基、芳基中的至少一种，X为至少一种卤素原子，0≤n＜2m+1，0＜p≤2m+1，4≤m≤18，p/(p+n)≥20％，m、n、p∈N。

优选的，所述第一添加剂还满足以下条件：n＜p。

优选的，所述第一添加剂还满足以下条件：0≤n＜m，6≤m≤18。

优选的，所述第一添加剂为以下结构式中的至少一种：

1、优选的，该添加剂还包括第二添加剂，所述第二添加剂为以下式Ⅰ～Ⅳ结构的化合物中的至少一种，

其中，M为O原子和/或N原子，X₁～X₁₂各自独立的选自选自氢、碳原子数在1～15的烷基及其取代基、碳原子数在1～15的烯基及其取代基、碳原子数在1～15的炔基及其取代基中的至少一种，取代时取代基为氢、芳基、卤代基、胺基、硝基、磺基的至少一种。

优选的，所述第二添加剂为以下结构式中的至少一种；

其中，R₁～R₄₈各自独立的选自氢、碳原子数在1～10的烷基、碳原子数在1～10的烯基、碳原子数在1～10的炔基、芳基、卤代基、胺基、硝基、磺基的至少一种。