电解液添加剂及应用其的锂离子电池电解液和锂离子电池.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116014248A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202310076034.8(22)申请日2023.02.07(71)申请人楚能新能源股份有限公司地址430051湖北省武汉市汉阳区龙阳三路1号(72)发明人熊珊王浩黄龙杨雪凤(74)专利代理机构北京五洲洋和知识产权代理事务所(普通合伙)11387专利代理师荣红颖刘春成(51)Int.Cl.H01M10/0567(2010.01)H01M10/0568(2010.01)H01M10/0569(2010.01)H01M10/0525(2010.01)H01M10/42(2006.01)权利要求书2页说明书17页(54)发明名称电解液添加剂及应用其的锂离子电池电解液和锂离子电池(57)摘要本发明提供了一种电解液添加剂及应用其的锂离子电池电解液和锂离子电池，涉及电池材料技术领域。该电解液添加剂采用具有特定结构的丙烯酯类添加剂与碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯和锂盐添加剂制成，当将该电解液添加剂应用于电解液中，可有效提升电解液的离子传导率、循环性能和耐高压性能；同时，该电解液添加剂应用于锂离子电池体系中时，还可促进正负极表面形成致密稳定钝化膜，有利于锂离子电池电化学性能的提升。CN116014248ACN116014248A权利要求书1/2页1.一种电解液添加剂，其特征在于，包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、锂盐添加剂和丙烯酯类添加剂，所述丙烯酯类添加剂包括具有如式1所示化合物、式2所示化合物或式3所示化合物中的一种或至少两种的组合：其中，R1、R2和R3各自独立地选自卤原子、C1～C20的烷氧基或卤代烷氧基、C1～C20的硅烷氧基、C1～C20的亚烷氧基、C1～C20的烃基或卤代烃基、C1～C20的异氰酸基、C1～C20的苯胺基、C1～C20的氨基、C1～C20的酰基或C1～C20的醚基中的一种。2.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述丙烯酯类添加剂的结构中，R1、R2和R3中的至少一个基团选自C1～C20的硅烷氧基或C1～C20的异氰酸基。3.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述丙烯酯类添加剂包括具有如下结构的添加剂A、添加剂B、添加剂C、添加剂D、添加剂E或添加剂F中的至少一种：4.根据权利要求3所述的电解液添加剂，其特征在于，所述丙烯酯类添加剂包括添加剂A、添加剂B和添加剂C；或，所述丙烯酯类添加剂包括添加剂D、添加剂E和添加剂F。5.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述锂盐添加剂包括二氟磷酸2CN116014248A权利要求书2/2页锂、双草酸硼酸锂、双氟草酸硼酸锂或双氟草酸磷酸锂中的至少一种。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，所述碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、锂盐添加剂和丙烯酯类添加剂的质量比为(0.5‑1.5):(3‑7):(0.5‑1.5):(1‑3)。7.一种锂离子电池电解液，其特征在于，以质量分数为100％计，包括以下质量分数的各组分：锂盐15‑25％、有机溶剂70‑80％和电解液添加剂1.0‑10.0％；其中，所述电解液添加剂为权利要求1‑6任一项所述的电解液添加剂。8.根据权利要求7所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述锂盐包括六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂。9.根据权利要求7或8所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯和碳酸丙烯酯。10.一种锂离子电池，其特征在于，包含权利要求7‑9任一项所述的锂离子电池电解液；所述锂离子电池为高镍三元/硅基负极体系电池。3CN116014248A说明书1/17页电解液添加剂及应用其的锂离子电池电解液和锂离子电池技术领域[0001]本发明属于电池材料技术领域，涉及一种电解液添加剂及应用其的锂离子电池电解液和锂离子电池。背景技术[0002]伴随着全球新能源行业的蓬勃发展，绿色低碳循环发展经济体系正在逐步形成。锂离子电池由于其能量密度高、自放电低、寿命长、绿色环保、成本合理等优点，成为汽车行业生产纯电动汽车(EV)的首选。然而，电动汽车的充电时间仍然是其实际应用的主要限制。实现电动汽车的快速充电可以有效地消除里程焦虑，具有广阔的商业前景。为了实现电动汽车的有效续航并消除里程焦虑，高镍三元搭配硅基负极的快充体系逐步成为行业内的研究热点。[0003]快速充电的主要挑战来自于Li+在阳极侧的非平衡扩散。锂电池快充电解液决定了Li+在电解质和电极/电解质界面层中的扩散。由于快速充电而发生的副反应一方面会降低电解质的稳定性，另一方面会导致电池产热与析锂，恶化电解液的导电性，限制电池的可用容量。因此，开发快速充电、安全的电解液是十分必要的。[0004]