【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池，尤其涉及一种电解液添加剂、电解液及高电压锂离子电池。
技术介绍
1、近年来，锂电池因具备高能量密度、高功率密度、长循环寿命和绿色环保等显著优势，已成为新一代最有前景的储能设备，并且新能源市场爆发式增长将继续推动锂电池需求的增长。随着便携式电子设备、新能源汽车及大型电网储能设备对于高能量密度电池的需求不断增长，电池续航能力不足是限制其大规模应用的最大阻碍。所以，提升锂电池的能量密度是提升消费者对新能源设备认可度和购买力的最大保障。
2、电解液作为正负极之间传递阴阳离子的媒介，通过影响电极/电解液界面膜的稳定性，决定电池的工作电压，对电池的性能起着关键性作用。传统电解液在高电压下会在正极表面发生不可逆的氧化分解导致气体生成、电池鼓胀、电极结构破坏、过渡金属溶解、增大极化电压等一系列副反应，从而导致高电压正极材料循环性能衰减。因此，迫切需要开发适用于高电压锂离子电池(一般来说，高电压锂离子电池的电压≥4.4v)的新型电解液体系。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供了一种电解液添加剂、电解液及高电压锂离子电池。
2、第一方面，本专利技术提供了一种电解液添加剂，所述电解液添加剂的结构通式如式(i)所示；
3、所述式(i)：
4、其中，r1、r2分别独立地选自氟原子、碳原子数为1～10的氟代烷烃基、碳原子数为1～10的氟代烯基、碳原子数为1～10的氟代芳基的任意一种。
5、进一步地，所述电解液添
6、进一步地，所述电解液添加剂选自如下任意一种化合物：
7、
8、进一步地，所述电解液添加剂作为正极成膜保护剂。
9、第二方面，本专利技术提供了一种电解液，所述电解液包括：第一方面任一项所述的电解液添加剂。
10、进一步地，所述电解液还包括：辅助成膜添加剂；所述辅助成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯、乙烯基碳酸亚乙酯、氟代碳酸乙烯脂、氟代碳酸甲乙脂、亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、硫酸乙烯酯、1，3-丙磺酸内酯、丙烯基-1,3-丙磺酸内酯、1,4-丁磺酸内酯、甲基二磺酸亚甲酯、三(三甲基硅烷)磷酸酯、二氟草酸硼酸锂和二氟双草酸磷酸锂中的至少一种。
11、进一步地，以重量百分数计，所述电解液包括以下组分：
12、锂盐10％～20％、溶剂70％～85％、权利要求1～4任一项所述的电解液添加剂0.1％～5％和辅助成膜添加剂0.1％～5％。
13、进一步地，所述锂盐包括六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、硼酸锂、高氯酸锂、双(五氟乙基磺酰亚胺)锂、双(三氟甲基磺酰亚胺)锂和双(氟磺酰亚胺)锂中的至少一种；所述溶剂包括碳酸乙烯脂、碳酸丙烯脂、碳酸丁烯脂、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、丁二腈、已二腈、环丁砜和甲乙砜中的至少一种。
14、进一步地，所述电解液的制备方法包括以下步骤：
15、于惰性气体氛围下，将溶剂置于0～10℃环境进行冷却，得到冷却后的溶剂；
16、向冷却后的所述溶剂中加入锂盐、电解液添加剂和辅助成膜添加剂进行搅拌溶解，得到所述电解液。
17、第三方面，本专利技术提供了一种高电压锂离子电池，所述高电压锂离子电池包括至少部分采用第一方面任一项所述的电解液添加剂制得的电解液；或，
18、所述高电压锂离子电池包括第二方面任一项所述的电解液。
19、本专利技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比至少具有如下优点：
20、1)本专利技术提供一种电解液添加剂，具体为一种高电压电解液添加剂-氟化硅氮烷添加剂，可作为正极成膜保护剂，一方面该电解液添加剂，能优先于电解液溶剂氧化在正极形成富含si-n聚合物有机物和lif无机物复合层，所形成的cei层具有致密、阻抗小、高温稳定好的特点，可有效抑制了锂盐的分解和溶剂氧化，提高电解液体系的高压抗氧化性；另一方面，该电解液添加剂所形成的si-n聚合物与hf、f-、h+均有更低的结合能，能有效捕捉和消除有害的hf，从而保证cei不被腐蚀，保持循环的持续稳定性。
21、2)本专利技术提供一种电解液，具体为一种含有第一方面任一项所述的电解液添加剂的电解液；一方面具有第一方面任一项所述的电解液添加剂所带来的有益效果；同时，通过加入辅助成膜添加剂进行配合使用，在负极表面还原形成致密、稳定的sei膜，能够提高正极抗氧化、抑制电解液分解，同时保证正负极cei和sei膜结构致密、稳定，进一步保证电芯综合性能要求，从而提高电池的高温性能、循环性能等综合性能。
22、3)本专利技术提供一种高电压锂离子电池，该高电压锂离子电池包括至少部分采用第一方面任一项所述的电解液添加剂制得的电解液；或，所述高电压锂离子电池包括第二方面任一项所述的电解液。将上述电解液注入电芯中，通过常规锂离子电池制备工艺(如经化成、封口、老化、二封、分容等工序后)制成具有优异的高温性能、循环等综合性能的高电压锂电池。
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1.一种电解液添加剂，其特征在于，所述电解液添加剂的结构通式如式(I)所示；
2.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述电解液添加剂中氟原子总数为1～10。
3.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述电解液添加剂选自如下任意一种化合物：
4.根据权利要求1～3任一项所述的电解液添加剂，其特征在于，所述电解液添加剂作为正极成膜保护剂。
5.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括：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，所述电解液还包括：辅助成膜添加剂；所述辅助成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯、乙烯基碳酸亚乙酯、氟代碳酸乙烯脂、氟代碳酸甲乙脂、亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、硫酸乙烯酯、1，3-丙磺酸内酯、丙烯基-1,3-丙磺酸内酯、1,4-丁磺酸内酯、甲基二磺酸亚甲酯、三(三甲基硅烷)磷酸酯、二氟草酸硼酸锂和二氟双草酸磷酸锂中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的电解液，其特征在于，以重量百分数计，所述电解液包括以下组分：
8.根据权利要求
9.根据权利要求5～8任一项所述的电解液，其特征在于，所述电解液的制备方法包括以下步骤：
10.一种高电压锂离子电池，其特征在于，所述高电压锂离子电池包括至少部分采用权利要求1～4任一项所述的电解液添加剂制得的电解液；或，
...【技术特征摘要】
1.一种电解液添加剂，其特征在于，所述电解液添加剂的结构通式如式(i)所示；
2.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述电解液添加剂中氟原子总数为1～10。
3.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述电解液添加剂选自如下任意一种化合物：
4.根据权利要求1～3任一项所述的电解液添加剂，其特征在于，所述电解液添加剂作为正极成膜保护剂。
5.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括：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，所述电解液还包括：辅助成膜添加剂；所述辅助成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯、乙烯基碳酸亚乙酯、氟代碳酸乙烯脂、氟代碳酸甲乙脂、亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、硫酸乙烯酯、1，3-丙磺酸内酯、丙烯基-1,3-丙磺酸内酯、1,4-丁...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱禄发，杨允杰，周永涛，豆中坤，余大强，卢彦志，
申请(专利权)人：华鼎国联四川动力电池有限公司，
类型：发明
国别省市：
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