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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池,具体涉及电解液添加剂、电解液、电池和用电设备。
技术介绍
1、锂离子电池自上世纪九十年代起,至今已得到飞速发展,其具有电压高、比能量大、充放电寿命长、安全环保等特点,在移动设备、电动汽车等领域得到了广泛应用。电解液是锂离子电池的重要组成部分,它能够将锂离子从负极传输至正极,并且能够在负极表面形成致密固体电解质界面膜(solid electrolyte interface,sei膜),从而防止电解液阴离子的嵌入以及活性材料的不断损耗。
2、对锂离子电池来说,电解液主要由溶剂、锂盐和电解液添加剂组成,目前现有的电解液添加剂存在sei膜界面阻抗高和稳定性差等缺陷,从而影响锂离子电池性能。
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电解液添加剂、电解液、电池和用电设备,本申请的电解液添加剂能够有效调控sei膜的成膜性,提高sei膜的稳定性,降低界面阻抗,提升电池的功率性能、倍率性能和循环性能,快充能力强。
2、本申请第一个方面提出了一种电解液添加剂。所述电解液添加剂包括第一添加剂和第二添加剂;
3、所述第一添加剂具有式(i)所示结构;
4、
5、r1、r2、r3、r4和r5各自独立地选自氢、羟基、c1~c10的烷基或者c1~c10的烷氧基;
6、所述第二添加剂包括具有环状结构的化合物,所述环状结构中含有硫原子。
7、本专利技术的电
8、根据本申请的一些实施例,上述电解液添加剂还可以具有如下附加的技术特征:
9、根据本申请的一些实施例,所述r1、r2、r3、r4和r5各自独立地选自氢、羟基、叔丁基、-(ch2)mch3或-o(ch2)nch3;
10、m选自0~3的整数;
11、n选自0~3的整数。
12、根据本申请的一些实施例,所述r1、r2和r5中的至少一个基团选自叔丁基。
13、根据本申请的一些实施例,所述r1、r2、r3、r4和r5中不含有叔丁基且式(i)为对称共轭结构。
14、根据本申请的一些实施例,所述r1选自氢、叔丁基、甲基或乙基;
15、所述r2选自氢、羟基、叔丁基、甲基或乙基;
16、所述r3和r4各自独立地选自氢、羟基、甲基或乙基;
17、所述r5选自甲基、乙基、羟基、甲氧基、乙氧基或叔丁基。
18、根据本申请的一些实施例,所述第一添加剂包括中的至少一种。
19、根据本申请的一些实施例,所述环状结构中还含有氧原子。
20、根据本申请的一些实施例,所述具有环状结构的化合物包括甲烷二磺酸亚甲酯、亚硫酸丙烯酯和亚硫酸乙烯酯中的至少一种。
21、根据本申请的一些实施例,所述第一添加剂和第二添加剂的质量比为1:(0.01~100),优选为1:(1~20)。
22、根据本申请的一些实施例,所述电解液进一步包括:第三添加剂,所述第三添加剂包括碳酸亚乙烯酯。
23、根据本申请的一些实施例,所述第一添加剂与第三添加剂的质量比为(0.002~15):1,优选为(0.01~0.2):1。
24、本申请第二方面提出了一种电解液。所述电解液包括本申请第一方面所述电解液添加剂。本申请的电解液能够有效调控sei膜的成膜性,提高sei膜的稳定性,降低界面阻抗,提升电池的功率性能、倍率性能和循环性能。
25、根据本申请的一些实施例,基于所述电解液的总质量,所述第一添加剂的质量占比为0.01%~3%,优选为0.05%~1%。
26、根据本申请的一些实施例,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%~5%,优选为0.5%~1.5%。
27、根据本申请的一些实施例,基于所述电解液的总质量,所述第三添加剂的质量占比为0.1%~10%,优选为4%~6%。
28、本申请第三方面提出了一种电池。所述电池包括前述第二方面所述的电解液。本申请的电池兼具良好的功率性能、倍率性能和循环性能。
29、本专利技术第四方面提出了一种用电装置。所述用电装置包括前述第三方面的电池。由此,本申请的用电装置具有高效率的能量输出以及优异的使用寿命和安全性能。
30、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
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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;
2.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和R5各自独立地选自氢、羟基、叔丁基、-(CH2)mCH3或-O(CH2)nCH3;
3.根据权利要求1或2所述的电解液添加剂,其特征在于,所述R1、R2和R5中的至少一个基团选自叔丁基。
4.根据权利要求1或2所述的电解液添加剂,其特征在于,所述R1、R2、R3、R4和R5中不含有叔丁基且式(I)为对称共轭结构。
5.根据权利要求1~4任一项所述的电解液添加剂,其特征在于,所述R1选自氢、叔丁基、甲基或乙基;
6.根据权利要求1~5任一项所述的电解液添加剂,其特征在于,所述第一添加剂包括中的至少一种。
7.根据权利要求1~6任一项所述的电解液添加剂,其特征在于,所述环状结构中还含有氧原子;可选地,所述具有环状结构的化合物包括甲烷二磺酸亚甲酯、亚硫酸丙烯酯和亚硫酸乙烯酯中的至少一种。
8.根据权利要求1~7任一项所述的电解液添加剂,其特征在于,所述第一添加剂和
9.根据权利要求1~8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碳酸亚乙烯酯;
10.一种电解液,其特征在于,包括权利要求1~9任一项所述的电解液添加剂。
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,所述第一添加剂的质量占比为0.01%~3%,优选为0.05%~1%;
12.一种电池,其特征在于,包括权利要求10或11所述的电解液。
13.一种用电设备,其特征在于,包括权利要求12所述的电池。
...【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;
2.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和r5各自独立地选自氢、羟基、叔丁基、-(ch2)mch3或-o(ch2)nch3;
3.根据权利要求1或2所述的电解液添加剂,其特征在于,所述r1、r2和r5中的至少一个基团选自叔丁基。
4.根据权利要求1或2所述的电解液添加剂,其特征在于,所述r1、r2、r3、r4和r5中不含有叔丁基且式(i)为对称共轭结构。
5.根据权利要求1~4任一项所述的电解液添加剂,其特征在于,所述r1选自氢、叔丁基、甲基或乙基;
6.根据权利要求1~5任一项所述的电解液添加剂,其特征在于,所述第一添加剂包括中的至少一种。
7.根据权利要求1~6任一项所述的电解液添加剂,其特征在于,所述环状结构...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈浩杰,陈玉东,陈培兴,何科峰,
申请(专利权)人:比亚迪股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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