【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池，尤其涉及电解液添加剂、电解液及锂离子电池。
技术介绍
1、随着正极材料的限制电压不断提高(尤其是4.3v+)，电池材料的克容量逐渐增加的同时，电池高温性能恶化严重，长循环寿命无法保证，尤其高电压下经历长期循环充放电过程中，正极材料的体积会膨胀并导致严重裂纹，电解液中溶剂进入正极材料内部，破坏结构，最终造成严重容量衰减的问题。
2、相关技术中，已知在正极材料表面覆盖高强度的cei膜，由体积变化引起的裂纹可以被抑制或可逆恢复，即使在高截止电压下都将显著提高正极的循环寿命。
3、因此如何形成一个高强度的cei膜，以适应电池高能量密度的要求，是电池领域的研究难题。
技术实现思路
1、为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种电解液添加剂、电解液及锂离子电池，能够在电池正极形成具有高lif和libxoy含量的韧性cei膜，且生成的lif在正极表面阶梯分布，可以保证阴极内层cei膜的相对稳定，提高电池的循环寿命。
2、本申请第一方面提供电解液添加剂，包括第一添加剂，所述第一添加剂包含氟代苯硼酸类化合物，且所述氟代苯硼酸类化合物占电解液的质量百分数为m1％，m1为0.5～10。
3、作为一个可选的实施例，所述氟代苯硼酸类化合物的结构式如下：
4、
5、结构式一中，r1-r5各自独立地选自c1-c10的烷烃、c1-c10的卤代烷烃、氟原子、氰基、氢原子中的一种，且r1-r5中至少含有一个氟原子；r6和
6、作为一个可选的实施例，所述第一添加剂包含如下氟代苯硼酸类化合物中的至少一种：
7、
8、
9、作为一个可选的实施例，所述电解液添加剂还包括第二添加剂，所述第二添加剂包含磺酸内酯类化合物。
10、作为一个可选的实施例，所述磺酸内酯类化合物的结构式如下：
11、
12、结构式二中，r8和r9各自独立地选自c1-c10的饱和烷烃、卤素原子、氢原子中的一种；m和q分别选自c和o。
13、作为一个可选的实施例，所述第二添加剂包含如下磺酸内酯类化合物中的至少一种：
14、
15、化合物2-5。
16、作为一个可选的实施例，所述氟代苯硼酸类化合物和所述磺酸内酯类化合物的用量满足：
17、2(m1+m2)≥a
18、其中，正极活性材料中ni元素的摩尔比例为a，磺酸内酯类化合物占电解液的质量百分比为m2％。
19、作为一个优选的实施例，a为1～9。
20、作为一个优选的实施例，m2为1～10。
21、本申请第二方面提供一种电解液，包括锂盐、非水有机溶剂和添加剂，所述添加剂包含前述所述的电解液添加剂。
22、本申请第三方面提供一种锂离子电池，正极、负极、隔膜和电解液，所述电解液为前述所述的电解液。
23、作为一个可选的实施例，所述正极的正极活性材料选自钴酸锂licoo2、镍锰钴酸锂三元材料nacbmc、磷酸亚铁锂lifepo4、锰酸limn2o4中的一种或多种。
24、作为一个优选的实施例，所述正极活性材料选自镍锰钴酸锂三元材料nacbmc，且镍锰钴酸锂三元材料nacbmc中：a+b+c＝10。
25、进一步优选地，a/(b+c)＞1。
26、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：
27、本申请中第一添加剂包含的氟代苯硼酸类化合物是一种强阴极配位体，可以有效阻隔电解液对阴极材料的破坏，可以参与生成具有高lif和libxoy含量的高韧性cei膜，并且本申请通过控制氟代苯硼酸类化合物占电解液的质量百分数在0.5％～10％，可使生成的cei膜中lif和libxoy的含量在阴极表面内外层呈阶梯分布，这是因为cei膜的成膜不仅受到内外层成膜时间的影响，还与氟代苯硼酸类化合物的含量有关。一方面，成膜阶段包含内层成膜阶段和外层成膜阶段，在成膜阶段，阴极内层首先生成cei膜，而内层成膜的时间相对较短，因此生成的cei膜中lif和libxoy的含量相对较低；后续随着化成的进行，在内层的基础上持续成膜形成外层，而外层成膜的时间相对较长，则会使得外层相对于内层的lif和libxoy的含量更高，进而呈现阴极表面内层lif和libxoy的含量少，外层lif和libxoy的含量多的阶梯分布，外层lif和libxoy含量较高，可以避免内层的cei膜不被破坏，提高内层cei的稳定性，从而提高了电池的循环寿命；另一方面，若氟代苯硼酸类化合物的含量过低，则在成膜初期(内层成膜阶段)就会迅速消耗完，可能导致外层成膜含有的lif和libxoy较少，无法形成阶梯分布；若氟代苯硼酸类化合物的含量过高，阴极界面处氟代苯硼酸类化合物会补充过快，可能会导致内层成膜阶段补充过多氟代苯硼酸类化合物，无法与外层成膜阶段补充的氟代苯硼酸类化合物做出区别，难以形成cei膜中lif和libxoy含量的阶梯分布，因此，含量过高和过低均不利于lif和libxoy的阶梯分布。此外苯硼酸类化合物还能降低溶剂与li+之间的溶剂化效应，促进了li+的去溶剂化效应，提升离子传输速率。
28、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
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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，所述第一添加剂包含氟代苯硼酸类化合物，且所述氟代苯硼酸类化合物占电解液的质量百分数为m1％，m1为0.5～10。
2.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述氟代苯硼酸类化合物的结构式如下：
3.根据权利要求2所述的电解液添加剂，其特征在于，所述第一添加剂包含如下氟代苯硼酸类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，所述电解液添加剂还包括第二添加剂，所述第二添加剂包含磺酸内酯类化合物。
5.根据权利要求4所述的电解液添加剂，其特征在于，所述磺酸内酯类化合物的结构式如下：
6.根据权利要求5所述的电解液添加剂，其特征在于，所述第二添加剂包含如下磺酸内酯类化合物中的至少一种：
7.根据权利要求4所述的电解液添加剂，其特征在于，所述氟代苯硼酸类化合物和所述磺酸内酯类化合物的用量满足：
8.一种电解液，其特征在于，包括锂盐、非水有机溶剂和添加剂，所述添加剂包含权利要求1至7任一项所述的电解液添加剂。
9.
10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极的正极活性材料选自钴酸锂LiCoO2、镍锰钴酸锂三元材料NaCbMc、磷酸亚铁锂LiFePO4、锰酸LiMn2O4中的一种或多种；优选地，所述正极活性材料选自镍锰钴酸锂三元材料NaCbMc，且镍锰钴酸锂三元材料NaCbMc中：a+b+c＝10；进一步优选地，a/(b+c)＞1。
...【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，所述第一添加剂包含氟代苯硼酸类化合物，且所述氟代苯硼酸类化合物占电解液的质量百分数为m1％，m1为0.5～10。
2.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述氟代苯硼酸类化合物的结构式如下：
3.根据权利要求2所述的电解液添加剂，其特征在于，所述第一添加剂包含如下氟代苯硼酸类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，所述电解液添加剂还包括第二添加剂，所述第二添加剂包含磺酸内酯类化合物。
5.根据权利要求4所述的电解液添加剂，其特征在于，所述磺酸内酯类化合物的结构式如下：
6.根据权利要求5所述的电解液添加剂，其特征在于，所述第二添加剂包含如下磺酸内酯类化合物中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘孟，李枫，于立娟，胡大林，廖兴群，
申请(专利权)人：深圳市豪鹏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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