【技术实现步骤摘要】
本申请属于电池领域，具体涉及一种电解液添加剂、电解液和电池。
技术介绍
1、锂离子电池是一种以锂离子为活性离子的新一代绿色储能电池，具有功率密度高、无记忆效应、循环稳定性好和使用寿命长等突出优势，已经广泛应用在数码产品、智能电网、电动工具、电动汽车和分布式储能等领域。锂离子电池种类繁多，依据正极活性材料分为橄榄石结构的磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、层状钴酸锂和镍酸锂等，其中层状钴酸锂具有最高的理论能量密度。随着电子产品不断升级迭代，对于锂离子电池的能量密度要求不断提高，同时要求其具有良好的高温储存性能和长循环寿命特性。
2、目前主要通过提高截止电压来提高钴酸锂电池的能量密度，钴酸锂材料的充电截止电压从4.2v逐步升高到4.45v甚至4.50v。提高充电电压，能够使更多的锂离子从晶格中脱出，但是同时也会引起晶格结构的不稳定；同时钴酸锂材料表层脱锂程度变高，结构相变从材料表面扩展到颗粒内部，导致高价态钴持续脱出，脱出的高价态钴易与电解液发生氧化分解反应。同时钴的溶解伴随着氧的脱出及产气的发生，这些因素都会造成电池的循环寿命缩短，安全性降低，从而影响高电压钴酸锂的实际应用。通过向电解液中添加电解液添加剂能够解决一定的问题，但是，目前的电解液添加剂还无法有效解决本申请的技术问题。
技术实现思路
1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种电解液添加剂、电解液和电池。本申请有效改善了电池的正负极界面结构的稳定性，抑制了高电压下正极材料中金
2、本申请第一方面提出了一种电解液添加剂。根据本申请的实施例，电解液添加剂包括第一添加剂和第二添加剂，所述第一添加剂包括氟磺酸锂，所述第二添加剂包括式ⅰ、式ⅱ、式ⅲ和式ⅳ所示化合物中的至少一种；
3、
4、其中，r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8分别独立地为氟基或氟取代的烷基。
5、本申请的电解液添加剂，通过第一添加剂与第二添加剂的搭配使用，有效改善了电池的正负极界面结构的稳定性，抑制了高电压下正极材料中金属离子的脱出，从而提升了电池的高温循环性能及高温存储保持率，满足了电池的大倍率充放电特性，同时还有效抑制了电池在高温环境下的膨胀产气。
6、另外，根据本申请上述实施例的电解液添加剂还可以具有如下附加的技术特征：
7、在本申请的一些实施例中，r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8分别独立地为氟基或氟取代的c1-c10烷基。由此，上述结构的第二添加剂进一步有效改善了电池的正负极界面结构的稳定性，抑制了高电压下正极材料中金属离子的脱出。
8、在本申请的一些实施例中，式ⅰ所示化合物包括下列化合物中的至少一种：
9、
10、在本申请的一些实施例中，式ⅱ所示化合物包括下列化合物中的至少一种：
11、
12、在本申请的一些实施例中，式ⅲ所示化合物包括下列化合物中的至少一种：
13、
14、由此，上述结构的第二添加剂进一步有效改善了电池的正负极界面结构的稳定性，抑制了高电压下正极材料中金属离子的脱出。
15、在本申请的一些实施例中，所述第一添加剂与所述第二添加剂的质量比为(0.05-30):1，优选(0.5-10):1。由此，能够进一步有利于第一添加剂与第二添加剂的搭配使用，进一步有效改善电池的正负极界面结构的稳定性，抑制高电压下正极材料中金属离子的脱出。
16、在本申请的一些实施例中，进一步包括：第三添加剂，所述第三添加剂包括负极成膜添加剂、高温添加剂、低阻抗添加剂和腈类添加剂中的至少一种。由此，可以进一步改善含有该电解液添加剂的电池的倍率性能、高温循环性能以及循环寿命。
17、在本申请的一些实施例中，所述负极成膜添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯和碳酸乙烯亚乙酯中的至少一种；和/或，所述高温添加剂包括1,3-丙烷磺酸内酯和1,3-丙磺内酯中的至少一种；和/或，所述低阻抗添加剂包括硫酸二甲酯、硫酸乙烯酯、甲基硫酸乙烯酯和(三甲基硅基)磷酸酯中的至少一种；和/或，所述腈类添加剂包括丁二腈、己二腈、1,2-二(2-氰乙氧基)乙烷、1,2,3-三(2-氰氧基)丙烷、1,3,6-已烷三腈和四氰基乙烯中的至少一种。由此，可以进一步改善含有该电解液添加剂的电池的倍率性能、高温循环性能以及循环寿命。
18、本申请第二方面提出了一种耐高压兼顾大功率充放电特性的电解液，包括第一方面的电解液添加剂。由此，将上述电解液添加剂加入到该电解液中，可以有效改善含有该电解液的电池的正负极界面结构的稳定性，抑制高电压下正极材料中金属离子的脱出，从而提升电池的高温循环性能及高温存储保持率，满足了电池的大倍率充放电特性，同时还能有效抑制电池在高温环境下的膨胀产气。
19、另外，根据本申请上述实施例的电解液还可以具有如下附加的技术特征：
20、在本申请的一些实施例中，基于所述电解液的总质量，所述第一添加剂的质量占比为0.1％-4％，优选0.1％-3％。由此，可以进一步有效改善电池的正负极界面结构的稳定性，抑制高电压下正极材料中金属离子的脱出。
21、在本申请的一些实施例中，基于所述电解液的总质量，所述第二添加剂的质量占比为0.1％-3％，优选0.1％-2％。由此，可以进一步有效改善电池的正负极界面结构的稳定性，抑制高电压下正极材料中金属离子的脱出。
22、在本申请的一些实施例中，基于所述电解液的总质量，所述电解液中的第三添加剂的质量占比为0.5％-18％，优选2％-15％。由此，进一步有利于提高电池的倍率性能、高温循环性能以及循环寿命。
23、在本申请的一些实施例中，所述电解液还包括有机溶剂，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、乙酸苯酯、1,4-丁基磺酸内酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、甲酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、乙二醇二甲醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、甲基三氟乙基碳酸酯、(2,2,2)-三氟乙基碳酸酯、2,2-二氟乙基乙酸酯、2,2-二氟乙基丙酸酯和2,2-二氟乙基碳酸甲酯中的至少一种。
24、在本申请的一些实施例中，基于所述电解液的总质量，所述有机溶剂的质量占比为60％-80％，优选60％-76％。
25、本申请第三方面提出了一种耐高压兼顾大功率充放电特性的电池。根据本申请的实施例，电池包括第二方面的电解液。由此，本申请的电池具有良好的高温循环、高温存储性能及动力学性能，能有效抑制电池在高温环境下膨胀产气。
26、在一些实施方式中，所述电池包括正极活性材料，所述正极活性材料包括钴酸锂。
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1.一种电解液添加剂，其特征在于，包括第一添加剂和第二添加剂，所述第一添加剂包括氟磺酸锂，所述第二添加剂包括式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅲ和式Ⅳ所示化合物中的至少一种；
2.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，式Ⅰ所示化合物包括下列化合物中的至少一种：
3.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，式Ⅱ所示化合物包括下列化合物中的至少一种：
4.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，式Ⅲ所示化合物包括下列化合物中的至少一种：
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电解液添加剂，其特征在于，所述第一添加剂与所述第二添加剂的质量比为(0.05-30):1，优选(0.5-10):1。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的电解液添加剂，其特征在于，进一步包括：第三添加剂，所述第三添加剂包括负极成膜添加剂、高温添加剂、低阻抗添加剂和腈类添加剂中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的电解液添加剂，其特征在于，所述负极成膜添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯和碳酸乙烯亚乙酯中的至少一种；
8.一种电解液
9.根据权利要求8所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的总质量，所述第一添加剂的质量占比为0.1％-4％，优选0.1％-3％；
10.根据权利要求8-9中任一项所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括有机溶剂，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、乙酸苯酯、1,4-丁基磺酸内酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、甲酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、乙二醇二甲醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、甲基三氟乙基碳酸酯、(2,2,2)-三氟乙基碳酸酯、2,2-二氟乙基乙酸酯、2,2-二氟乙基丙酸酯和2,2-二氟乙基碳酸甲酯中的至少一种。
11.根据权利要求10所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的总质量，所述有机溶剂的质量占比为60％-80％，优选60％-76％。
12.一种电池，其特征在于，包括权利要求8-11中任一项所述的电解液。
13.根据权利要求12所述的电池，其特征在于，所述电池包括正极活性材料，所述正极活性材料包括钴酸锂。
...【技术特征摘要】
1.一种电解液添加剂，其特征在于，包括第一添加剂和第二添加剂，所述第一添加剂包括氟磺酸锂，所述第二添加剂包括式ⅰ、式ⅱ、式ⅲ和式ⅳ所示化合物中的至少一种；
2.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，式ⅰ所示化合物包括下列化合物中的至少一种：
3.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，式ⅱ所示化合物包括下列化合物中的至少一种：
4.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，式ⅲ所示化合物包括下列化合物中的至少一种：
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电解液添加剂，其特征在于，所述第一添加剂与所述第二添加剂的质量比为(0.05-30):1，优选(0.5-10):1。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的电解液添加剂，其特征在于，进一步包括：第三添加剂，所述第三添加剂包括负极成膜添加剂、高温添加剂、低阻抗添加剂和腈类添加剂中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的电解液添加剂，其特征在于，所述负极成膜添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯和碳酸乙烯亚乙酯中的至少一种；
8.一种电解液，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：佘倩文，李帅龙，玉朝琛，周立，谢添，任礼，蔡万迁，李志远，
申请(专利权)人：广州天赐高新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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