电解液添加剂、电解液、锂离子电池的制作方法

本申请涉及锂离子电池，特别是涉及一种电解液添加剂、电解液、锂离子电池。

背景技术：

1、近年来，锂离子电池凭借高的能量密度、良好的循环性能被广泛应用于新能源汽车、移动通信等领域，然而，随着锂离子电池的大规模应用，因锂电池原因导致的自燃、爆炸事故，威胁了人身和财产安全。因此，如何提高锂电池的安全性能成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种电解液添加剂、电解液、锂离子电池，提高阻燃效率，有效改善电解液的安全性能。

2、本申请的第一方面提供了一种电解液添加剂，该电解液添加剂包括具有式i所示结构通式的化合物：

3、

4、其中，r1、r2、r3、r4、r5、r6分别独立地选自氢原子、取代或未取代的烃基中的任意一种。

5、在一些实施方式中，取代的取代基选自卤素、c1-c5烷基、c2-c5烯基、c2-c5炔基、氰基、异氰酸基或三甲基硅基。

6、在一些实施方式中，r1、r2、r3、r4、r5、r6至少一个选自氢原子、取代或未取代的c1-c6烃基中的任意一种。

7、在一些实施方式中，r1、r2、r3、r4、r5、r6至少一个选自氢原子、取代或未取代的c1-c6烷基中的任意一种。

8、本申请的第二方面提供了一种电解液，该电解液包括溶剂、电解质盐以及上述第一方面提供的电解液添加剂。

9、在一些实施方式中，溶剂包括碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯等中的一种或多种。

10、在一些实施方式中，电解质盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂双氟磺酰亚胺锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂中的一种或多种。

11、在一些实施方式中，电解质盐在电解液中的质量百分比为0.1％～20％。

12、在一些实施方式中，电解液添加剂在电解液中的质量百分比为0.01％～10％。

13、本申请的第三方面提供了一种锂离子电池，该锂离子电池包括正极、负极、隔膜以及上述第二方面提供的电解液。

14、与传统技术相比，本申请至少具有以下有益效果：

15、本申请中提供的电解液添加剂通过磷氮双键与磷氮单键、磷氧单键的协同配合，一方面，能够提高阻燃效率，有效改善电解液的安全性能，防止因电池滥用或过充而导致的起火、燃烧、爆炸等安全隐患。

16、另一方面，磷氧键有助于在正负电极形成稳定的界面膜，改善电解液与活性材料之间的相容性，进而稳定电极的电化学性能，提高电解液的耐氧化能力，提高高电压电池的循环性能。

17、同时，相较于传统电解液添加剂，采用本申请提供的添加剂，采用少量的添加剂即可达到很好的阻燃效果，可降低添加剂用量，避免电解液添加剂用量较高的情况下对电池的电化学性能的不利影响。

技术特征：

1.一种电解液添加剂，其特征在于，包括具有式i所示结构通式的化合物：

2.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述取代的取代基选自卤素、c1-c5烷基、c2-c5烯基、c2-c5炔基、氰基、异氰酸基或三甲基硅基。

3.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述r1、r2、r3、r4、r5、r6至少一个选自氢原子、取代或未取代的c1-c6烃基中的任意一种。

4.根据权利要求3所述的电解液添加剂，其特征在于，所述r1、r2、r3、r4、r5、r6至少一个选自氢原子、取代或未取代的c1-c6烷基中的任意一种。

5.一种电解液，其特征在于，包括溶剂、电解质盐以及权利要求1～4任一项所述的电解液添加剂。

6.根据权利要求5所述的电解液，其特征在于，所述溶剂包括碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的电解液，其特征在于，所述电解质盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂双氟磺酰亚胺锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的电解液，其特征在于，所述电解质盐在所述电解液中的质量百分比为0.1％～20％。

9.根据权利要求5所述的电解液，其特征在于，所述电解液添加剂在所述电解液中的质量百分比为0.01％～10％。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括正极、负极、隔膜以及权利要求5～9任一项所述的电解液。

技术总结
本申请涉及一种电解液添加剂、电解液、锂离子电池。其中，电解液添加剂包括具有式I所示结构通式的化合物：其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6分别独立地选自氢原子、取代或未取代的烃基中的任意一种。本申请中提供的电解液添加剂通过磷氮双键与磷氮单键、磷氧单键之间的协同配合，一方面，能够提高阻燃效率，改善电解液的安全性能；另一方面，磷氧键有助于在电极形成稳定的界面膜，改善电解液与活性材料之间的相容性，进而稳定电极的电化学性能，提高电解液的耐氧化能力，提高高电压电池的循环性能。

技术研发人员：陈鹏宇,张雪
受保护的技术使用者：清陶（昆山）能源发展股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17