【技术实现步骤摘要】
本申请属于电池，尤其涉及一种电解液、电池和用电装置。
技术介绍
1、电池具有容量高、寿命长等特性，因此广泛应用于电子设备，例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。
2、随着电池应用范围越来越广泛，对电池性能的要求也逐渐严苛，对电池的循环寿命要求逐步提高。
技术实现思路
1、本申请提供一种电解液、电池和用电装置，能够提高电池的循环寿命。
2、本申请第一方面的实施方式提供一种电解液，所述电解液包括有机溶剂，所述有机溶剂包括取代或未取代的第一含硫烷烃，所述第一含硫烷烃中的硫原子与碳原子以共价单键连接，且所述硫原子位于相邻两个所述碳原子之间，其中，当所述第一含硫烷烃未经取代时，所述第一含硫烷烃包含至少一个支链烷基；当所述第一含硫烷烃经取代时，所述第一含硫烷烃至少经卤素原子取代，且所述卤素原子取代位置为与所述硫原子间接连接的碳原子位置。
3、由此，根据本申请实施方式的电解液，电解液包括取代或未取代的第一含硫烷烃，第一含硫烷烃作为有机溶剂的重要组成成分，能够有效促进在负极极片表面形成富含含硫化合物的sei膜，该sei膜能够有效钝化负极极片表面，并对负极极片起到防护作用，减少负极极片和电解液之间的副反应，且由于sei膜中富含含硫化合物，该类化合物能够促进锂金属均匀且致密沉积，改善电池单体的循环可逆性，增加电池单体的循环寿命；而且第一含硫烷烃的耐氧化能力较强，在相对高压体系下，其能够提升
4、在一些实施方式中，未取代的第一含硫烷烃包括未取代的含硫线性烷烃，所述未取代的含硫线性烷烃包括含硫直链烷基和连接于所述含硫直链烷基上的所述支链烷基，所述含硫直链烷基中的硫原子与碳原子以共价单键连接，且所述硫原子位于相邻两个所述碳原子之间。上述化合物能够促进形成富含含硫化合物的sei膜，改善负极极片的界面结构，有利于锂金属的均匀致密沉积；且该化合物的耐氧化能力较强。
5、在一些实施方式中，所述未取代的含硫线性烷烃包括式(i)所示化合物至式(iii)所示化合物中的至少一种，
6、
7、式(i)中，
8、r1和r2各自独立地包括c1至c8的烷基，且r1和r2中至少一者包括支链烷基；
9、式(ii)中，
10、r3至r5各自独立地包括c1至c8的烷基，且r3至r5中至少一者包括支链烷基；
11、式(iii)中，
12、r6至r9各自独立地包括c1至c8的烷基，且r6至r9中至少一者包括支链烷基。
13、在一些实施方式中，所述式(i)所示化合物包括式(i-1)所示化合物至式(i-4)所示化合物中的至少一种，
14、
15、在一些实施方式中，所述式(ii)所示化合物包括式(ii-1)所示化合物至式(ii-4)所示化合物中的至少一种，
16、
17、在一些实施方式中，所述式(iii)所示化合物包括式(iii-1)所示化合物至式(iii-3)所示化合物中的至少一种，
18、
19、在一些实施方式中，未取代的第一含硫烷烃包括未取代的含硫环状烷烃，所述未取代的含硫环状烷烃包括环状结构和与所述环状结构中碳原子连接的至少两个支链烷基，所述环状结构中的硫原子与碳原子以共价单键连接，且所述硫原子位于相邻两个所述碳原子之间。上述化合物能够促进形成富含含硫化合物的sei膜，改善负极极片的界面结构，有利于锂金属的均匀致密沉积；且该化合物的耐氧化能力较强。
20、在一些实施方式中，所述未取代的含硫环状烷烃包括式(iv)所示化合物，
21、
22、式(iv)中，
23、r10包括c1至c8的烷基，且r10包括至少两个支链烷基。
24、可选地，所述支链烷基连接于与硫原子相邻的碳原子；
25、进一步可选地，所述式(iv)所示化合物包括式(iv-1)所示化合物和式(iv-2)所示化合物中的至少一种，
26、
27、在一些实施方式中，所述未取代的含硫环状烷烃包括式(v)所示化合物，
28、
29、式(iv)中，
30、r11和r12各自独立地包括c1至c8的烷基，且r11和r12中至少一者包括至少两个支链烷基；
31、可选地，所述式(v)所示化合物包括式(v-1)所示化合物至式(v-3)所示化合物中的至少一种，
32、
33、在一些实施方式中，所述取代的含硫线性烷烃包括至少一个卤素原子；
34、可选地，所述取代的含硫线性烷烃包括式(a)所示化合物至式(c)所示化合物中的至少一种，
35、
36、
37、式(a)中，
38、q1和q2各自独立地包括取代或未取代的c1至c8的烷基，且q1和q2中至少一者经卤素原子取代；
39、式(b)中，
40、q3至q5各自独立地包括取代或未取代的c1至c8的烷基，且q3至q5中至少一者经卤素原子取代；
41、式(c)中，
42、q6至q9各自独立地包括取代或未取代的c1至c8的烷基，且q6至q9中至少一者经卤素原子取代。
43、在一些实施方式中，所述式(a)所示化合物包括式(a-1)所示化合物至式(a-3)所示化合物中的至少一种，
44、
45、在一些实施方式中，所述式(b)所示化合物包括式(b-1)所示化合物至式(b-4)所示化合物中的至少一种，
46、
47、在一些实施方式中，所述式(c)所示化合物包括式(c-1)所示化合物至式(c-3)所示化合物中的至少一种，
48、
49、在一些实施方式中，取代的第一含硫烷烃包括取代的含硫环状烷烃，所述取代的含硫环状烷烃包括环状结构，所述环状结构中的硫原子与碳原子以共价单键连接，且所述硫原子位于相邻两个所述碳原子之间，
50、所述含硫环状烷烃经卤素原子取代，且所述卤素原子取代位置为与所述硫原子间接连接的碳原子位置。
51、在一些实施方式中，所述含硫环状烷烃包括式(d)所示化合物，
52、
53、式(d)中，
54、q10包括c1至c8氟代烷基；
55、所述式(d)所示化合物包括式(d-1)所示化合物和式(d-2)所示化合物中的至少一种，
56、
57、在一些实施方式中，所述含硫环状烷烃包括式(e)所示化合物，
58、
59、式(e)中，
60、q11和q12各自独立地包括取代或未取代的c1至c8的烷基，且q11和q12中至少一者经卤素原子取代；
61、可选地，所述式(e)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电解液，包括有机溶剂，所述有机溶剂包括取代或未取代的第一含硫烷烃，所述第一含硫烷烃中的硫原子与碳原子以共价单键连接，且所述硫原子位于相邻两个所述碳原子之间，
2.根据权利要求1所述的电解液，其中，未取代的第一含硫烷烃包括未取代的含硫线性烷烃，所述未取代的含硫线性烷烃包括含硫直链烷基和连接于所述含硫直链烷基上的所述支链烷基，所述含硫直链烷基中的硫原子与碳原子以共价单键连接，且所述硫原子位于相邻两个所述碳原子之间。
3.根据权利要求2所述的电解液，其中，所述未取代的含硫线性烷烃包括式(I)所示化合物至式(III)所示化合物中的至少一种，
4.根据权利要求3所述的电解液，其中，所述式(I)所示化合物包括式(I-1)所示化合物至式(I-4)所示化合物中的至少一种，
5.根据权利要求3所述的电解液，其中，所述式(II)所示化合物包括式(II-1)所示化合物至式(II-4)所示化合物中的至少一种，
6.根据权利要求3所述的电解液，其中，所述式(III)所示化合物包括式(III-1)所示化合物至式(III-3)所示化合物中的至
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电解液，其中，
8.根据权利要求7所述的电解液，其中，所述未取代的含硫环状烷烃包括式(IV)所示化合物，
9.根据权利要求7所述的电解液，其中，所述未取代的含硫环状烷烃包括式(V)所示化合物，
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电解液，其中，
11.根据权利要求10所述的电解液，其中，所述式(A)所示化合物包括式(A-1)所示化合物至式(A-3)所示化合物中的至少一种，
12.根据权利要求10所述的电解液，其中，所述式(B)所示化合物包括式(B-1)所示化合物至式(B-4)所示化合物中的至少一种，
13.根据权利要求10所述的电解液，其中，所述式(C)所示化合物包括式(C-1)所示化合物至式(C-3)所示化合物中的至少一种，
14.根据权利要求1至13中任一项所述的电解液，其中，取代的第一含硫烷烃包括取代的含硫环状烷烃，所述取代的含硫环状烷烃包括环状结构，所述环状结构中的硫原子与碳原子以共价单键连接，且所述硫原子位于相邻两个所述碳原子之间，
15.根据权利要求14所述的电解液，其中，所述含硫环状烷烃包括式(D)所示化合物，
16.根据权利要求14所述的电解液，其中，所述含硫环状烷烃包括式(E)所示化合物，
17.根据权利要求14所述的电解液，其中，基于所述电解液中有机溶剂的总质量计，所述取代或未取代的第一含硫烷烃的质量百分含量为大于等于20％小于100％，可选为40％至80％，进一步可选为50％至65％。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的电解液，所述电解液还包括第二含硫烷烃，所述第二含硫烷烃中的硫原子与碳原子以共价单键连接，且硫原子位于相邻两个碳原子之间，其中，与硫原子相邻的碳原子中至少一个碳原子经卤素原子取代；
19.根据权利要求1至18中任一项所述的电解液，所述电解液还包括氟代溶剂，氟代溶剂包括氟代醚类溶剂、氟代芳烃溶剂、氟代饱和烷烃溶剂中的至少一种；
20.根据权利要求1至19中任一项所述的电解液，所述电解液还包括酯类溶剂和醚类溶剂中的至少一种；
21.根据权利要求1至20中任一项所述的电解液，所述电解液还包括锂盐，锂盐可以包括双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)、三氟甲磺酸锂(LiOTF)、二氟磷酸锂(LiDFP)、二草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、二氟二草酸磷酸锂及四氟草酸磷酸锂中的至少一种，可选为双氟磺酰亚胺锂；
22.根据权利要求1至21中任一项所述的电解液，所述电解液还包括添加剂，所述添加剂包括丙烷磺内酯、硫酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、三(三甲基硅烷)磷酸酯、三(三甲基硅烷)亚磷酸酯、三(三氟乙基)磷酸酯、三(三氟乙基)亚磷酸酯、三(三甲基硅烷)硼酸酯、二甲基马来酸酐、1、4-二异氰酸丁酯中的至少一种；
23.一种电池，包括如权利要求1至22中任一项所述的电解液。
24.一种用电装置，包括如权利要求23所述的电池。
...【技术特征摘要】
1.一种电解液，包括有机溶剂，所述有机溶剂包括取代或未取代的第一含硫烷烃，所述第一含硫烷烃中的硫原子与碳原子以共价单键连接，且所述硫原子位于相邻两个所述碳原子之间，
2.根据权利要求1所述的电解液，其中，未取代的第一含硫烷烃包括未取代的含硫线性烷烃，所述未取代的含硫线性烷烃包括含硫直链烷基和连接于所述含硫直链烷基上的所述支链烷基，所述含硫直链烷基中的硫原子与碳原子以共价单键连接，且所述硫原子位于相邻两个所述碳原子之间。
3.根据权利要求2所述的电解液，其中，所述未取代的含硫线性烷烃包括式(i)所示化合物至式(iii)所示化合物中的至少一种，
4.根据权利要求3所述的电解液，其中，所述式(i)所示化合物包括式(i-1)所示化合物至式(i-4)所示化合物中的至少一种，
5.根据权利要求3所述的电解液，其中，所述式(ii)所示化合物包括式(ii-1)所示化合物至式(ii-4)所示化合物中的至少一种，
6.根据权利要求3所述的电解液，其中，所述式(iii)所示化合物包括式(iii-1)所示化合物至式(iii-3)所示化合物中的至少一种，
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电解液，其中，
8.根据权利要求7所述的电解液，其中，所述未取代的含硫环状烷烃包括式(iv)所示化合物，
9.根据权利要求7所述的电解液，其中，所述未取代的含硫环状烷烃包括式(v)所示化合物，
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电解液，其中，
11.根据权利要求10所述的电解液，其中，所述式(a)所示化合物包括式(a-1)所示化合物至式(a-3)所示化合物中的至少一种，
12.根据权利要求10所述的电解液，其中，所述式(b)所示化合物包括式(b-1)所示化合物至式(b-4)所示化合物中的至少一种，
13.根据权利要求10所述的电解液，其中，所述式(c)所示化合物包括式(c-1)所示化合物至式(c-3)所示化合物中的至少一种，
14.根据权利要求1至13中任一项所述的电解液，其中，取代的第一含硫烷烃包括取代的含硫环状烷烃，所述取代的含硫环...
【专利技术属性】
技术研发人员：王瀚森，万攀，冯富祥，张儒鹏，王禹淳，葛销明，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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