[发明专利]一种锂离子电池电解液及包含其的产品

说明书

本申请涉及一种锂离子电池电解液及包含其的产品，该锂离子电池电解液包含溶剂、锂盐和添加剂；其中，所述添加剂包括含硫添加剂，所述含硫添加剂的结构式为R¹‑(S)_n‑R²(式I)；n为选自3～6的整数；R¹、R²各自独立地选自未取代或被取代的下组基团中的任意一种：烷基、烯基、炔基、芳基；且R¹和/或R²包含选自下组中的一种或两种元素：N、O。通过应用该锂离子电池电解液，在化成阶段可形成致密、稳定的SEI膜，并且具有成膜快、成膜效率高的优点，从而有效改善电池的性能。

技术领域

本申请锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池电解液及包含其的产品。

背景技术

锂离子电池在首次充电过程中，锂离子从正极活性物质晶格中脱嵌出来，在电压的驱动下向负极迁移，嵌入到负极碳材料中。在该过程中，电解液与碳负极表面发生反应，产生Li₂CO₃，Li₂O，LiOH等物质，从而在碳负极表面形成一层钝化膜，该钝化膜称之为固体电解质界面(SEI)膜。同时，电解液与正极表面反应形成一层较SEI膜更薄的钝化膜，称为CEI膜。由于不管是充电还是放电，锂离子必须通过CEI膜和SEI膜，所以膜的成分和性质决定了电池的许多性能，例如循环性能、高温性能、倍率性能等。

为了提高电池性能，现有技术已报道从电解液中的成膜添加剂方面进行改进，成膜添加剂主要有含硼类添加剂、有机磷类添加剂、碳酸酯类添加剂、含硫添加剂和离子液体类添加剂等。本领域技术人员希望开发新的电解液添加剂及电解液，以进一步改善锂离子电池性能。

发明内容

本申请的目的在于提供一种锂离子电池电解液及包含其的产品，通过应用该锂离子电池电解液，在化成阶段可形成致密、稳定的SEI膜，并且具有成膜快、成膜效率高的优点，从而有效改善电池的性能。

为此，第一方面，本申请提供一种锂离子电池电解液，所述锂离子电池电解液包含溶剂、锂盐和添加剂；其中，所述添加剂包括含硫添加剂，所述含硫添加剂的结构式为

其中，n为选自3～6的整数；

R¹、R²各自独立地选自未取代或被取代的下组基团中的任意一种：烷基、烯基、炔基、芳基；且R¹和/或R²包含选自下组中的一种或两种元素：N、O。

根据本申请的技术方案，通过在锂离子电池的电解液中应用所述含硫添加剂，能够起到高效成膜的作用，并且减少电解液中H⁺对正负极材料以及SEI膜的腐蚀作用，从而有利于提高电池的性能。

在一些实施方式中，R¹、R²各自独立地选自未取代或被取代的下组基团中的任意一种：C_1～6烷基、C_1～6烯基、C_1～6炔基、芳基；且R¹和/或R²包含选自下组中的一种或两种元素：N、O。

在一些实施方式中，所述R¹和所述R²各自独立地选自以下基团中的一种：

其中，#示出了与(S)_n相连的键。

在一些实施方式中，所述含硫添加剂包括选自下组中的一种或两种以上的组合：

其中，n为选自3～6的整数。

在一些实施方式中，所述锂离子电池电解液中，所述含硫添加剂的质量占比为0.01％～10％。