【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池，特别涉及一种电解液添加剂、电解液及电池。
技术介绍
1、锰酸锂材料(limn2o4)因其低成本、环保及高电压平台等优点，被广泛认为是一种极具前景的锂离子电池正极材料。然而，其jahn-teller效应导致结构畸变，进而影响循环性能。同时，电解液中的锂盐lipf6与痕量h2o反应生成的氢氟酸(hf)会加速锰的溶出，导致电池在循环过程中出现显著的容量衰减，特别是在高温条件下，锰的溶出加速，进一步降低了锰酸锂的高温性能。
2、近年来的研究表明，通过在电解液中添加特定添加剂以改善电池的固态电解液界面，能有效抑制锰的溶出，从而提升锰酸锂电池的性能。然而，现有的电解液成膜添加剂虽然可以在正极表面形成cei膜，但这些cei膜在高温下易分解，无法有效阻止锰的溶出，导致电池高温循环性能依然较差。
3、因此，亟需一种电解液添加剂、电解液及锰酸锂锂离子电池用于解决上述问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术披露了一种电解液添加剂、电解液及电池，提高了在高温下对正极的保护，进而有助于提高电池的高温循环性能。本专利技术的技术方案是这样实施的：
2、本专利技术的第一个方面是公开了一种电解液添加剂，包括第一添加剂；所述第一添加剂包括式(1)表示的化合物：
3、
4、其中，m、n为整数，且1≤m≤20，1≤n≤20，r1和r2包括卤素取代基、取代或非取代的烷基基团的任意一种，所述r1或所述r2为所述取代或非取代的烷基基团，所述烷
5、具体地，所述第一添加剂选自式(1-1)、式(1-2)、式(1-3)和式(1-4)表示的化合物的一种或多种：
6、
7、可选地，以所述电解液的总质量为基准，所述第一添加剂占电解液的质量比为0.5％～2.5％。
8、具体地，还包括第二添加剂，所述第二添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、丁二酸酐、硫酸乙烯酯中的至少一种。
9、可选地，以所述电解液的总质量为基准，所述第二添加剂占所述电解液的质量比为1％～4％。
10、可选地，所述第二添加剂还包括锂盐助剂，其中，所述锂盐助剂包括二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、二草酸硼酸锂中的一种或多种。
11、可选地，以所述电解液的总质量为基准，所述锂盐助剂占所述电解液的质量比为0.1％～1％。
12、可选地，所述电解液添加剂还包括成膜助剂，所述成膜助剂包括三(三甲基硅烷)磷酸酯、三(三甲基硅烷)硼酸酯、1，3-丙磺酸内酯、乙烯亚硫酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯中的至少一种。
13、可选地，以所述电解液的总质量为基准，所述成膜助剂占所述电解液的质量比为0.5％～2％。
14、本专利技术的第二个方面是公开了一种电解液，包括：上述电解液添加剂、锂盐电解质、溶剂，所述电解液添加剂占电解液的质量比为1～7％。
15、可选地，所述溶剂选自碳酸酯、羧酸酯、醚类或砜类化合物中的一种或多种。
16、可选地，所述碳酸酯包括碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和碳酸甲丙酯中的一种或多种；
17、可选地，所述羧酸酯包括γ-丁内酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、甲酸丙酯、丙酸乙酯和丙酸丙酯中的一种或多种；
18、可选地，所述醚类包括二氧戊烷、1.2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃中的一种或多种；
19、可选地，所述砜类化合物包括二甲基亚砜、环丁砜中的一种或多种。
20、可选地，所述锂盐电解质包括四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂、三氟甲基磺酸锂、双氟磺酰亚胺锂盐、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂、双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的一种或多种。
21、本专利技术的第三个方面是公开了一种电池，包括：上述电解液、锰基正极、负极以及设置于所述锰基正极和所述负极之间的隔膜。
22、本专利技术的优点如下：
23、(1)本专利技术所形成的保护膜在高温下不易分解，有效防止锰的溶出，高温下具有较佳的稳定性，显著提升了电池的高温循环性能。
24、(2)本专利技术中的上述化合物的季铵基团与磺酸酯基团的配合，提升了成膜效果，进一步抑制了气体的生成，有利于电池的高温循环性能。此外，该化合物分子能够与h+和hf反应，降低了这些成分对保护膜的腐蚀，使保护膜在高温环境中更加稳定。
25、(3)本专利技术中的第一添加剂具有强配位能力，能络合过渡金属mn2+，同时其化合物的分子结构特征能够防止mn2+再次溶出，减少副反应的发生，配合成膜助剂使用，形成的保护膜更为均匀致密，加快锂离子的传输，优化电池的动力学过程，大大提升了电池的循环稳定性和整体性能。
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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；所述第一添加剂包括式(1)表示的化合物：
2.根据权利要求1所述的一种电解液添加剂，其特征在于，所述第一添加剂选自式(1-1)、式(1-2)、式(1-3)和式(1-4)表示的化合物的一种或多种：
3.根据权利要求1所述的一种电解液添加剂，其特征在于，以所述电解液的总质量为基准，所述第一添加剂占所述电解液的质量比为0.5％～2.5％。
4.根据权利要求1所述的一种电解液添加剂，其特征在于，还包括第二添加剂，所述第二添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、丁二酸酐、硫酸乙烯酯中的至少一种；以所述电解液的总质量为基准，所述第二添加剂占所述电解液的质量比为1％～4％。
5.根据权利要求4所述的一种电解液添加剂，其特征在于，所述第二添加剂还包括锂盐助剂，其中，所述锂盐助剂包括二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、二草酸硼酸锂中的一种或多种；以所述电解液的总质量为基准，所述锂盐助剂占所述电解液的质量比为0.1％～1％。
6.根据权利要求1所述的一种电解液添加剂，其特征在于，所
7.一种电解液，包括：权利要求1～5中任一项所述的电解液添加剂、锂盐电解质、溶剂，所述电解液添加剂占所述电解液的质量比为1～7％。
8.根据权利要求7所述的一种电解液，其特征在于，所述溶剂选自碳酸酯、羧酸酯、醚类或砜类化合物中的一种或多种；
9.根据权利要求7所述的一种电解液，其特征在于，所述锂盐电解质包括四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂、三氟甲基磺酸锂、双氟磺酰亚胺锂盐、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂、双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的一种或多种。
10.一种电池，其特征在于，包括：权利要求7～9中任一项所述的电解液、锰基正极、负极以及设置于所述锰基正极和所述负极之间的隔膜。
...【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；所述第一添加剂包括式(1)表示的化合物：
2.根据权利要求1所述的一种电解液添加剂，其特征在于，所述第一添加剂选自式(1-1)、式(1-2)、式(1-3)和式(1-4)表示的化合物的一种或多种：
3.根据权利要求1所述的一种电解液添加剂，其特征在于，以所述电解液的总质量为基准，所述第一添加剂占所述电解液的质量比为0.5％～2.5％。
4.根据权利要求1所述的一种电解液添加剂，其特征在于，还包括第二添加剂，所述第二添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、丁二酸酐、硫酸乙烯酯中的至少一种；以所述电解液的总质量为基准，所述第二添加剂占所述电解液的质量比为1％～4％。
5.根据权利要求4所述的一种电解液添加剂，其特征在于，所述第二添加剂还包括锂盐助剂，其中，所述锂盐助剂包括二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、二草酸硼酸锂中的一种或多种；以所述电解液的总质量为基准，所述锂盐助剂占所述电解液的质量比为0.1％～1％。
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄进鑫，杨镕琛，王林，
申请(专利权)人：上海上汽清陶能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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