一种高电压锂离子电池电解液添加剂及含该添加剂的锂离子电池电解液的制作方法

文档序号:22504484发布日期:2020-10-13 09:40阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高电压锂离子电池电解液添加剂,其特征在于,其结构通式如式(i)所示:

其中,r1、r2、r3独立地选自三甲基硅基、腈基、c1-3烷基或c1-3氟代烷基。

2.根据权利要求1所述的高电压锂离子电池电解液添加剂,其特征在于,具有如下结构式:

3.一种如权利要求1或2所述的高电压锂离子电池电解液添加剂的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:

s1、将3-氧代四氢噻吩-1,1-二氧化物进行加氢还原反应,得到3-羟基四氢噻吩-1,1-二氧化物;

s2、将3-羟基四氢噻吩-1,1-二氧化物进行溴代反应,得到3-溴代四氢噻吩-1,1-二氧化物;

s3、将3-溴代四氢噻吩-1,1-二氧化物进行还原脱溴反应,得到四氢噻吩-1,1-二氧化物;

s4、将四氢噻吩-1,1-二氧化物与式(ii)所示的化合物进行加成反应,即得;

其中,r1、r2、r3独立地选自三甲基硅基、腈基、c1-3烷基或c1-3氟代烷基。

4.根据权利要求3所述的高电压锂离子电池电解液添加剂的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:

s1、以3-氧代四氢噻吩-1,1-二氧化物为原料,以乙醇为溶剂,在雷尼镍的催化下,在氢气气氛中于140-160℃反应1-2h,得到3-羟基四氢噻吩-1,1-二氧化物;

s2、以3-羟基四氢噻吩-1,1-二氧化物为原料,氢溴酸为溴化剂,在90-110℃回流反应0.5-2h,得到3-溴代四氢噻吩-1,1-二氧化物;

s3、以3-溴代四氢噻吩-1,1-二氧化物为原料,叔丁醇为溶剂,在碱催化下常温反应4-6h,得到四氢噻吩-1,1-二氧化物;

s4、以苯为溶剂,以三氯化铌为催化剂,以四氢噻吩-1,1-二氧化物与式(ii)所示的化合物为原料,在惰性气氛中于70-90℃反应10-16h,即得,其中(c)与式(ii)所示的化合物的摩尔比为1:(1.05-1.2);

其中,r1、r2、r3独立地选自三甲基硅基、腈基、c1-3烷基或c1-3氟代烷基。

5.一种锂离子电池电解液,其特征在于,包括0.1-5wt%的权利要求1或2所述的添加剂。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池电解液,其特征在于,还包括锂盐电解质、成膜添加剂和有机溶剂。

7.根据权利要求5或6所述的锂离子电池电解液,其特征在于,按质量百分比计,包括下述成分:权利要求1或2所述的添加剂0.1-5wt%、锂盐电解质10-15%、成膜添加剂1-5%、有机溶剂余量。

8.根据权利要求5-7任一项所述的锂离子电池电解液,其特征在于,所述成膜添加剂为硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、环己基苯、碳酸乙烯亚乙酯中的一种或几种。

9.一种锂离子电池,其特征在于:包括权利要求5-8任一项所述的锂离子电池电解液。


技术总结
本发明公开了一种高电压锂离子电池电解液添加剂及含该添加剂的锂离子电池电解液,该添加剂能在电池化成过程中生成稳定的聚噻吩固体电解质膜,抑制正极材料在脱锂状态下的过渡金属析出,减少不可逆容量的损失;同时正极材料在高电压脱锂状态下具有更高的氧化活性,噻吩氧化物生成的固体电解质膜可以很好的阻止电解液与其反应,抑制电解液反应产气导致电池循环恶化,进而提高电池的循环稳定性。

技术研发人员:赵坤;高田慧;张健;梁大宇
受保护的技术使用者:合肥国轩高科动力能源有限公司
技术研发日:2020.06.18
技术公布日:2020.10.13
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