【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池，具体而言，涉及一种电解液添加剂、锂离子电池用电解液和锂离子电池。
技术介绍
1、锂离子电池由于具有高能量密度等优势，是目前动力电池和储能产品的主要开发与应用方向。
2、目前提升锂电池能量密度的方法，一方面是提高正极材料中镍的比例，另一方面是提升正极材料的工作上限电压。但是，镍含量的提升或工作上限电压的提高会造成正极材料的热不稳定性增加和表面活性增强，导致过渡金属镍、锰离子溶出，溶出的镍、锰离子会与电解液中的有机组分持续反应，从而加速电解液的消耗；并且反应过程中有气体产生，造成电池正极阻抗增加，引起循环衰减等问题，会导致缩短电池寿命以及造成安全问题；同时，正极材料结构变化、表面活性增强也会加速负极界面的副反应发生，从而破坏负极结构，导致负极材料失效。因此需要构建一个稳定的正极/电解液界面。
3、可见，电解液中过渡金属镍、锰离子溶出的问题严重影响了锂离子电池的使用寿命和安全性，解决电解液中过渡金属镍、锰离子溶出的问题对于提高锂电池的性能和可靠性具有重要影响。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种电解液添加剂、锂离子电池用电解液和锂离子电池，以解决现有技术中电解液中过渡金属镍、锰离子溶出而影响电池性能的问题。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种电解液添加剂，该电解液添加剂包括具有式i结构的苯并三唑基磷酸酯类化合物，
3、 式i
4、式i中，r1和r2各自独立的选自第
5、进一步地，r1和r2各自独立的选自第二取代基中的任意一种，优选的，r1和r2相同；
6、和/或，r3和r4各自独立的选自氢原子和第一取代基中的任意一种，优选的，r3和r4相同。
7、进一步地，第二取代基为含2-3个碳原子的直链烷基、含2-3个碳原子的直链烷氧基和含3-6个碳原子的硅烷基中的任意一种。
8、进一步地，第一取代基为卤原子和氰基中的任意一种。
9、进一步地，电解液添加剂还包括负极成膜添加剂，负极成膜添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯、4-甲基硫酸乙烯酯、乙烯基碳酸乙烯酯、4-乙基硫酸乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯、乙烯基亚硫酸乙烯酯、三(三甲基硅基)硼酸酯和三烯丙基异氰酸脲酯中的任意一种或者多种；
10、优选地，负极成膜添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、三烯丙基异氰酸脲酯和1,3-丙烷磺内酯中的任意两种或者两种以上的混合物。
11、根据本申请的另一方面，提供了一种锂离子电池用电解液，该锂离子电池用电解液包括：锂盐、有机溶剂和添加剂，添加剂为上述任一种的电解液添加剂。
12、进一步地，添加剂占锂离子电池用电解液质量的0.2wt%~5wt%。
13、进一步地，具有式i结构的苯并三唑基磷酸酯类化合物占锂离子电池用电解液质量的0.1wt%~2wt%；
14、优选的，具有式i结构的苯并三唑基磷酸酯类化合物占锂离子电池用电解液质量的0.2wt%~1wt%。
15、进一步地，锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟双草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、二氟磷酸锂、四氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺钾、4,5 二氰基-2-三氟甲基-咪唑锂、甲基硫酸锂、乙基硫酸锂和双(九氟丁基磺酰基)亚胺锂中的任意一种或者多种；
16、和/或，有机溶剂包括链状碳酸酯和环状碳酸酯中的任意一种或者多种；
17、优选的，锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、二氟磷酸锂和双(九氟丁基磺酰基)亚胺锂中的任意三种或者三种以上的混合物；更优选的，锂盐包括六氟磷酸锂；
18、优选的，链状碳酸酯选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸二丙酯中的任意一种或多种；
19、优选的，环状碳酸酯选自碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的一种或多种。
20、根据本申请的又一方面，提供了一种锂离子电池，包括：正极片、负极片、隔膜和电解液，其中，电解液为上述任一种的锂离子电池用电解液。
21、本申请的电解液添加剂，能够实现以下有益效果：
22、1、由于该添加剂苯并三唑基磷酸酯类化合物一方面可以作为电池体系中水和氟化氢（hf）的吞噬剂，另一方面其作为吞噬剂后生成的副产物的分子结构中具有p、o、n等杂原子，能够与高价过渡金属镍、锰、铁等进行原位配位，抑制过渡金属镍、锰、铁离子溶出，从而避免电解液被氧化分解产生气体，能够有效解决电池在高电压充放电过程中产气的问题，从而提高电池在高电压充放电过程中的循环性能，延长电池的寿命，并提高电池的安全性能。
23、2、磷酰胺框架一方面有利于阴极电解质界面（cei）以及阳极固体电解质相界面（sei）膜的均匀生长，大大提高了锂离子的迁移数量，另一方面当电解液的锂盐包括六氟磷酸锂时，磷酰胺框架能够通过结合六氟磷酸离子来抑制有害物质的产生，从而为中镍高电压/高镍电池的长循环寿命和高安全性提供保障。
24、3、该添加剂具有较低的氧化电位，在首次充电过程中能够在正极表面形成一层致密、稳定的钝化膜，可以有效的抑制电解液中的有机溶剂在正极表面的氧化分解，有效解决电池在高电压充放电过程中容量快速衰减问题。
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1.一种电解液添加剂，其特征在于，包括具有式I结构的苯并三唑基磷酸酯类化合物，
2.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述R1和R2各自独立的选自所述第二取代基中的任意一种，所述R1和R2相同；
3.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述第二取代基为含2-3个碳原子的直链烷基、含2-3个碳原子的直链烷氧基和含3-6个碳原子的硅烷基中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述第一取代基为卤原子和氰基中的任意一种。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电解液添加剂，其特征在于，所述电解液添加剂还包括负极成膜添加剂，所述负极成膜添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯、4-甲基硫酸乙烯酯、乙烯基碳酸乙烯酯、4-乙基硫酸乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯、乙烯基亚硫酸乙烯酯、三(三甲基硅基)硼酸酯和三烯丙基异氰酸脲酯中的任意一种或者多种。
6.一种锂离子电池用电解液，其特征在于，所述锂离子电池用电解液包括：锂盐、有机溶剂和添加剂，所述添加剂为权利要求1至5任一项所述的
7.根据权利要求6所述的锂离子电池用电解液，其特性在于，所述添加剂占所述锂离子电池用电解液质量的0.2wt%~5wt%。
8.根据权利要求7所述的锂离子电池用电解液，其特性在于，所述具有式I结构的苯并三唑基磷酸酯类化合物占所述锂离子电池用电解液质量的0.1wt%~2wt%。
9.根据权利要求6所述的锂离子电池用电解液，其特性在于， 所述锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟双草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、二氟磷酸锂、四氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺钾、4,5-二氰基-2-三氟甲基-咪唑锂、甲基硫酸锂、乙基硫酸锂和双(九氟丁基磺酰基)亚胺锂中的任意一种或者多种；
10.一种锂离子电池，包括：正极片、负极片、隔膜和电解液，其特征在于，所述电解液为权利要求6至9任一项所述的锂离子电池用电解液。
...【技术特征摘要】
1.一种电解液添加剂，其特征在于，包括具有式i结构的苯并三唑基磷酸酯类化合物，
2.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述r1和r2各自独立的选自所述第二取代基中的任意一种，所述r1和r2相同；
3.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述第二取代基为含2-3个碳原子的直链烷基、含2-3个碳原子的直链烷氧基和含3-6个碳原子的硅烷基中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述第一取代基为卤原子和氰基中的任意一种。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电解液添加剂，其特征在于，所述电解液添加剂还包括负极成膜添加剂，所述负极成膜添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯、4-甲基硫酸乙烯酯、乙烯基碳酸乙烯酯、4-乙基硫酸乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯、乙烯基亚硫酸乙烯酯、三(三甲基硅基)硼酸酯和三烯丙基异氰酸脲酯中的任意一种或者多种。
6.一种锂离子电池用电解液，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏斯齐，崔屹，刘婵，侯敏，曹辉，
申请(专利权)人：上海瑞浦青创新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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