【技术实现步骤摘要】
本申请属于电池领域，具体涉及一种电解液添加剂、电解液和电池。
技术介绍
1、二次电池是目前最常用的电池，随着人们对二次电池要求的越来越高，对电池的耐高温和耐高压性能也提出了新的要求。然而，在高温环境下，电极材料的氧化活性提高、杂质参与的副反应加剧以及界面膜的稳定性下降，均导致电解液中溶剂和锂盐的过度消耗分解。电解液中的副产物、电极材料溶出的过渡金属离子、溶剂和锂盐分解产物等不溶物不断消耗电极表面的界面膜并分解、沉积在电极表面，使得电池内阻不断增加，从而导致电池具有较差的存储性能和循环稳定性，伴随着明显的产气现象，对电池安全性能也有严重影响。
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一种电解液添加剂、电解液和电池，将该电解液添加剂添加到锂离子电池中，可以降低电池的阻抗，抑制电池产气膨胀，提升电池常温循环性能以及高温条件下的循环、存储和安全性能。
2、本申请第一方面提出了一种电解液添加剂，包括第一添加剂和第二添加剂，所述第一添加剂的结构式如式1所示，所述第二添加剂包括磺酸内酯类化合物，
3、
4、其中，r1和r2各自独立地包括h原子或f原子，r3包括1-4个碳原子的烷基、1-4个碳原子的氟代烷基、2-4个碳原子的烯基、2-4个碳原子的氟代烯基、2-4个碳原子的炔基、2-4个碳原子的氟代炔基和含苯环的取代基中的任意一种，n＝0-3，且n为整数，所述第一添加剂与所述第二添加剂的质量比为1：(
5、本申请中，将第一添加剂和第二添加剂复配，通过控制第一添加剂和第二添加剂的比例，可以实现对电解液界面膜的稳定性和传输li+效率的控制，降低电解液界面膜的阻抗，提升电解液的耐高温稳定性。当第一添加剂与第二添加剂的质量比过高，即第一添加剂过多，虽然有利于分解产生烷基磺酸锂、li2so3、li2s等有利于提高li+传导的含硫锂盐组分，但分解副产物f-易与溶剂和界面膜反应，导致电解液组分分解、副产物沉积、电池产气膨胀等问题，不仅无法降低电池阻抗，对电池高温条件下的、循环稳定性和存储容量保持也具有负面影响；当第一添加剂与第二添加剂的质量比过低，即第一添加剂过少，第二添加剂的过量，虽然有利于构筑结构致密、高温稳定耐腐蚀的界面膜，阻止f-对电极材料造成腐蚀，但成膜过程消耗过多的溶剂和锂盐，界面膜厚度增加也会反向引起电池阻抗增加，使极化加剧，加速电池老化。综上，通过控制两种添加剂的配比，更好地发挥两者协同作用，构筑产生厚度均匀、结构致密、耐腐蚀、高温稳定的界面膜，阻f-对电解液和电极的腐蚀，提高电解液的高温稳定性，同时利用li2so3、li2s、烷基磺酸锂等导li+组分促进li+的高效传输，有效降低界面膜阻抗，相比于利用单一的第一添加剂/第二添加剂或两种添加剂的比例偏离控制范围，两种添加剂协调配合能降低电池阻抗、抑制电池产气膨胀、使电池在常温和高温条件下的循环和存储性能达到最优。
6、在一些实施方式中，所述第一添加剂和所述第二添加剂的质量比为1：(0.2-3)。由此，可以降低电池产气，提升电池的高温循环性能和高温存储性能，降低电池的阻抗。
7、在一些实施方式中，r3包括1-3个碳原子的烷基、1-3个碳原子的氟代烷基、1-3个碳原子的烯基和苄基中的任意一种。由此，可以降低电池产气，提升电池的高温循环性能和高温存储性能，降低电池的阻抗。
8、在一些实施方式中，n＝0-2。由此，可以降低电池产气，提升电池的高温循环性能和高温存储性能，降低电池的阻抗。
9、在一些实施方式中，所述第一添加剂包括以下化合物中的至少一种：
10、
11、由此，可以降低电池产气，提升电池的高温循环性能和高温存储性能，降低电池的阻抗。
12、在一些实施方式中，所述磺酸内酯类化合物包括式2-1所示的化合物、式2-2所示的化合物及式2-3所示的化合物中的至少一种：
13、
14、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11和r12为各自独立地包括h原子、f原子、1-4个碳原子的烷基、1-4个碳原子的氟代烷基、2-4个碳原子的烯基、2-4个碳原子的氟代烯基、2-4个碳原子的炔基、2-4个碳原子的氟代炔基中的任意一种，a、b、c、d和e各自独立的为0-3，a、b、c、d和e为整数。
15、由此，可以参与构筑致密界面膜，阻止f-对电极材料造成腐蚀，降低电池产气，提升电池的高温循环性能和高温存储性能。
16、在一些实施方式中，所述磺酸内酯类化合物包括1,3-丙磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、1,4-丁磺酸内酯、2,4-丁磺酸内酯、3-氟-1,3-丙烷磺酸内酯、1-氟-1,3-丙磺酸内酯中的至少一种。由此，可以降低电池产气，提升电池的高温循环性能和高温存储性能，降低电池的阻抗。
17、本申请第二方面提出了一种电解液，包括第一方面所述的电解液添加剂。由此，将该电解液加入到锂离子电池中，可以降低电池产气，提升电池的高温循环性能和高温存储性能，降低电池的阻抗。
18、在一些实施方式中，基于所述电解液的总质量，所述第一添加剂的质量占比为0.1％-4％。由此，将该电解液加入到锂离子电池中，可以降低电池产气，提升电池的高温循环性能和高温存储性能。
19、在一些实施方式中，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％-4％。由此，将该电解液加入到锂离子电池中，可以降低电池产气，提升电池的高温循环性能和高温存储性能，降低电池的阻抗。
20、在一些实施方式中，所述电解液还包括锂盐，所述锂盐包括六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂、二氟磷酸锂、全氟丁基磺酸锂和氟代脂肪酸锂中的至少一种。由此，将该电解液加入到锂离子电池中，可以降低电池产气，提升电池的高温循环性能和高温存储性能，降低电池的阻抗。
21、在一些实施方式中，基于所述电解液的总质量，所述锂盐的质量占比为8％-18％，可选为10％-15％。由此，将该电解液加入到锂离子电池中，可以降低电池产气，提升电池的高温循环性能和高温存储性能，降低电池的阻抗。
22、在一些实施方式中，所述电解液还包括溶剂，基于所述电解液的总质量，所述溶剂的质量占比为60％-92％，可选为65％-85％。由此，将该电解液加入到锂离子电池中，可以降低电池产气，提升电池的高温循环性能和高温存储性能，降低电池的阻抗。
23、本申请第三方面提出了一种电池，包括第二方面所述的电解液。由此，该电池具有较低的阻抗和抑制产气膨胀效果，具有优异的高温循环性能和高温存储性能，低的阻抗。
24、本申请第四方面提出了一种用电装置，所述用电装置包括第三方面所述的电池。由此，该用电装置具有优异的循环稳定性。
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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，所述第一添加剂的结构式如式1所示，所述第二添加剂包括磺酸内酯类化合物，
2.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述第一添加剂和所述第二添加剂的质量比为1：(0.2-3)。
3.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，R3包括1-3个碳原子的烷基、1-3个碳原子的氟代烷基、1-3个碳原子的烯基和苄基中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，n＝0-2。
5.根据权利要求1-4中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以下化合物中的至少一种：
6.根据权利要求1-4中任一项所述的电解液添加剂，其特征在于，所述磺酸内酯类化合物包括式2-1所示的化合物、式2-2所示的化合物及式2-3所示的化合物中的至少一种：
7.根据权利要求1-4中任一项所述的电解液添加剂，其特征在于，所述磺酸内酯类化合物包括1,3-丙磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、1,4-丁磺酸内酯、2,4-丁磺酸内酯、3-氟
8.一种电解液，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的电解液添加剂。
9.根据权利要求8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0.1％-4％。
10.根据权利要求8或9所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的总质量，所述第二添加剂的质量占比为0.1％-4％。
11.根据权利要求8或9所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括锂盐，所述锂盐包括六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂、二氟磷酸锂、全氟丁基磺酸锂和氟代脂肪酸锂中的至少一种。
12.根据权利要求11所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的总质量，所述锂盐的质量占比为8％-18％，可选为10％-15％。
13.根据权利要求8或9所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括溶剂，基于所述电解液的总质量，所述溶剂的质量占比为60％-92％，可选为65％-85％。
14.一种电池，其特征在于，包括权利要求8-13中任一项所述的电解液。
...【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，所述第一添加剂的结构式如式1所示，所述第二添加剂包括磺酸内酯类化合物，
2.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述第一添加剂和所述第二添加剂的质量比为1：(0.2-3)。
3.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，r3包括1-3个碳原子的烷基、1-3个碳原子的氟代烷基、1-3个碳原子的烯基和苄基中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，n＝0-2。
5.根据权利要求1-4中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以下化合物中的至少一种：
6.根据权利要求1-4中任一项所述的电解液添加剂，其特征在于，所述磺酸内酯类化合物包括式2-1所示的化合物、式2-2所示的化合物及式2-3所示的化合物中的至少一种：
7.根据权利要求1-4中任一项所述的电解液添加剂，其特征在于，所述磺酸内酯类化合物包括1,3-丙磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、1,4-丁磺酸内酯、2,4-丁磺酸内酯、3-氟-1,3-丙烷磺酸内酯、1-氟-1,3-丙磺酸内酯中的至...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑宁，范超君，范伟贞，史利涛，
申请(专利权)人：广州天赐高新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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