【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池，具体而言，涉及一种电解液、其添加剂和锂电池。
技术介绍
1、随着新能源汽车的快速发展，锂离子电池作为其动力来源被广泛研究及应用。然而，目前的新能源汽车仍存在正极材料成本高、续航里程短、充电时间长及热失控等问题。因此，为了解决新能源汽车的正极材料成本高和续航里程短问题，低成本、长循环寿命的锂离子电池的开发迫在眉睫。
2、开发高电压平台正极材料是提高电池能量密度的主要方法之一。橄榄石结构的磷酸锰铁锂(lmfp)材料，具有高能量密度及高电压平台，是一种新型的高性价比正极材料。然而，lmfp材料在充放电循环过程中不可避免的会发生过渡金属锰及铁的溶出。过渡金属溶出一方面降低了正极的储锂容量，另一方面溶出的过渡金属沉积在负极表面，导致电解液大量分解，导致电池容量急剧衰减。
3、电解液中痕量的水也是影响电池循环寿命的关键因素之一，六氟磷酸锂作为商业化使用的电解液锂盐，其与痕量水反应容易生成氢氟酸(hf),产生的hf会破坏负极的固体电解质膜，由此导致sei膜的破坏与修复，进而导致电池容量衰减。
技术实现思路
1、基于上述的不足，本申请提供了一种电解液、其添加剂和锂电池，以部分或全部地改善相关技术中电池容量衰减的问题。
2、本申请是这样实现的：
3、在第一方面，本申请的示例提供了一种电解液的添加剂，包括式(i)所示的化合物：
4、
5、式(ⅰ)中，r1和r2均独立地选自c1-c5的烷基、c1-c5的烷氧基或至少3
6、在上述实现过程中，将式(ⅰ)所示的化合物添加于电解液中，利用该电解液制得的锂电池，在使用过程中，添加剂中的化合物可以在高电压下参与正极界面膜(cei膜)的形成，抑制正极过渡金属的溶出，同时该添加剂中的化合物可以与氢氟酸反应，进而能够降低氢氟酸对负极界面膜(sei膜)的破坏程度，可以提高磷酸锰铁锂电池的循环容量。
7、结合第一方面，在一种可能的实施例中，卤素选自氟、氯或溴中的至少一种。
8、结合第一方面，在一种可能的实施例中，r3、r4、r5、r6和r7中至少有一个卤素。
9、结合第一方面，在一种可能的实施例中，r3、r4、r5、r6和r7均选自卤素。
10、可选的，r3、r4、r5、r6和r7均选自氟元素，化合物的结构式为：
11、
12、在上述实现过程中，r3、r4、r5、r6和r7中至少有一个选自氟元素等卤素，能够使化合物在高电压下参与正极界面膜的形成，抑制正极过渡金属的溶出，同时该添加剂中的化合物可以与氢氟酸反应，降低氢氟酸对负极界面膜的破坏程度，从而可以提高磷酸锰铁锂电池的循环容量。
13、结合第一方面，在一种可能的实施例中，化合物的结构式包括：
14、
15、在上述实现过程中，上述结构式的化合物作为电解液的添加剂，能够在高电压下参与正极界面膜的形成，抑制正极处过渡金属的溶出，同时该添加剂中的化合物可以与氢氟酸反应，降低氢氟酸对负极界面膜的破坏程度，进而可以提高磷酸锰铁锂电池的循环容量。
16、结合第一方面，在一种可能的实施方式中，添加剂还包括碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯，丙烯基-1,3-磺酸内酯，氟代碳酸乙烯酯中的至少一种。
17、在上述实现过程中，利用式(ⅰ)所示的化合物与碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、丙烯基-1,3-磺酸内酯或氟代碳酸乙烯酯中的至少一种进行配合，能够进一步改善磷酸锰铁锂电池的循环容量衰减问题。
18、结合第一方面，在一种可能的实施方式中，添加剂选自括化合物、碳酸亚乙烯酯和硫酸乙烯酯。
19、可选的，添加剂选自化合物、碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯和1,3-丙烷磺酸内酯。
20、在上述实现过程中，利用化合物、碳酸亚乙烯酯和硫酸乙烯酯进行配合，能够进一步提高磷酸锰铁锂电池的循环容量。
21、在第二方面，本申请的示例提供了一种电解液，包括锂盐、溶剂和第一方面提供的添加剂。
22、在上述实现过程中，电解液包括锂盐、溶剂和第一方面提供的电解液的添加剂，添加剂中的化合物可以在高电压下参与正极界面膜的形成，抑制正极处过渡金属的溶出，同时该添加剂中的化合物可以与氢氟酸反应而消耗氢氟酸，能够降低氢氟酸对负极界面膜的破坏程度，可以提高磷酸锰铁锂电池的循环容量。
23、结合第二方面，在一种可能的实施方式中，添加剂占电解液总质量的0.5％-5.4％。
24、结合第二方面，在一种可能的实施方式中，锂盐占电解液总质量的10％-15％。
25、在上述实现过程中，添加剂占电解液总质量的0.5％-5.4％，锂盐占电解液总质量的10％-15％，能够进一步提高磷酸锰铁锂电池的循环容量。
26、结合第二方面，在一种可能的实施方式中，锂盐选自六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂或二氟磷酸锂中的至少一种。
27、结合第二方面，在一种可能的实施方式中，溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯中的至少一种。
28、结合第二方面，在一种可能的实施方式中，溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯。
29、可选的，碳酸乙烯酯占电解液总质量的10～15％，碳酸丙烯酯占电解液总质量的5～8％，碳酸甲乙酯占电解液总质量的30～40％，碳酸二乙酯占电解液总质量的20～25％。
30、在上述实现过程中，利用10～15％的碳酸乙烯酯、5～8％的碳酸丙烯酯、30～40％的碳酸甲乙酯以及20～25％的碳酸二乙酯配合，能够进一步提高磷酸锰铁锂电池的循环容量。
31、结合第二方面，在一种可能的实施方式中，添加剂还包括碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯，丙烯基-1,3-磺酸内酯，氟代碳酸乙烯酯中的至少一种。
32、在上述实现过程中，利用式(ⅰ)所示的化合物与碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、丙烯基-1,3-磺酸内酯或氟代碳酸乙烯酯中的至少一种进行配合，能够进一步提高磷酸锰铁锂电池的循环容量。
33、结合第二方面，在一种可能的实施方式中，添加剂选自碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、丙烯基-1,3-磺酸内酯和化合物。
34、可选的，碳酸亚乙烯酯占电解液总质量的0.5～2％，硫酸乙烯酯占电解液总质量的0.5～1.2％，1,3-丙烷磺酸内酯占电解液总质量的0.2～1.2％，丙烯基-1,3-磺酸内酯占电解液总质量的0.2～0.5％，化合物占电解液总质量的0.5～3％。
35、可选的，化合物占电解液总质量的0.5～1.5％。
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【技术保护点】
1.一种电解液的添加剂，其特征在于，所述添加剂包括式(I)所示的化合物：
2.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于，所述卤素选自氟、氯或溴中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于，R3、R4、R5、R6和R7中至少有一个卤素。
4.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于，R3、R4、R5、R6和R7均选自所述卤素；
5.根据权利要求4所述的添加剂，其特征在于，所述化合物的结构式包括：
6.根据权利要求1-5任一项所述的添加剂，其特征在于，所述添加剂还包括碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、丙烯基-1,3-磺酸内酯和氟代碳酸乙烯酯中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的添加剂，其特征在于，所述添加剂选自所述化合物、所述碳酸亚乙烯酯和所述硫酸乙烯酯；
8.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括锂盐、溶剂和权利要求1-7任一项所述的添加剂。
9.根据权利要求8所述的电解液，其特征在于，所述添加剂占所述电解液总质量的0.5％-5.4％。
10.根据权
11.根据权利要求10所述的电解液，其特征在于，所述锂盐选自六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂或二氟磷酸锂中的至少一种。
12.根据权利要求11所述的电解液，其特征在于，所述锂盐选自所述六氟磷酸锂、所述双氟磺酰亚胺锂、所述二氟草酸硼酸锂和所述二氟磷酸锂；
13.根据权利要求8所述的电解液，其特征在于，所述溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯中的至少一种。
14.根据权利要求13所述的电解液，其特征在于，所述溶剂选自所述碳酸乙烯酯、所述碳酸丙烯酯、所述碳酸甲乙酯、所述碳酸二甲酯和所述碳酸二乙酯；
15.根据权利要求8所述的电解液，其特征在于，所述添加剂还包括碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯，丙烯基-1,3-磺酸内酯，氟代碳酸乙烯酯中的至少一种。
16.根据权利要求15所述的电解液，其特征在于，所述添加剂选自所述碳酸亚乙烯酯、所述硫酸乙烯酯、所述1,3-丙烷磺酸内酯，所述丙烯基-1,3-磺酸内酯和所述化合物；
17.一种锂电池，其特征在于，所述锂电池包括权利要求8-16任一项所述的电解液。
...【技术特征摘要】
1.一种电解液的添加剂，其特征在于，所述添加剂包括式(i)所示的化合物：
2.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于，所述卤素选自氟、氯或溴中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于，r3、r4、r5、r6和r7中至少有一个卤素。
4.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于，r3、r4、r5、r6和r7均选自所述卤素；
5.根据权利要求4所述的添加剂，其特征在于，所述化合物的结构式包括：
6.根据权利要求1-5任一项所述的添加剂，其特征在于，所述添加剂还包括碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、丙烯基-1,3-磺酸内酯和氟代碳酸乙烯酯中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的添加剂，其特征在于，所述添加剂选自所述化合物、所述碳酸亚乙烯酯和所述硫酸乙烯酯；
8.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括锂盐、溶剂和权利要求1-7任一项所述的添加剂。
9.根据权利要求8所述的电解液，其特征在于，所述添加剂占所述电解液总质量的0.5％-5.4％。
10.根据权利要求8所述的电解液，其特征在于，所述锂盐占所述电解液总质量的10％...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐金龙，别晓非，姜涛，孙伟航，刘美娜，董哲言，孙焕丽，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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