[發(fā)明專利]一種新型含砜類鋰離子電池電解液添加劑、其制備及其應(yīng)用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010148323.0
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111205267A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉斌;任大永;張善國;林存生;石宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中節(jié)能萬潤股份有限公司
• 主分類號: C07D339/06
• 分類號: C07D339/06;C07D327/04;C07D327/06;C07D339/08;H01M10/0525;H01M10/0567
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 戎德偉

本發(fā)明公開了一種新型含砜類鋰離子電池電解液添加劑、其制備及其應(yīng)用，屬于電解液添加劑領(lǐng)域。所述鋰離子電池電解液添加劑為有機砜類化合物。本發(fā)明提供的含砜類鋰離子電池電解液添加劑作為非水電解液添加劑，可有效提高鋰離子電池常溫及高溫下循環(huán)穩(wěn)定性能。本發(fā)明添加劑的制備方法反應(yīng)條件溫和、易于控制、操作簡單安全、環(huán)保高效，收率高，純度高，無需特殊精制即可滿足鋰離子電池需要；且原料廉價易得，生產(chǎn)成本低，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電解液添加劑領(lǐng)域，特別涉及一種新型含砜類鋰離子電池電解液添加劑、其制備及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

鋰離子電池因具有比能量高、循環(huán)壽命長、自放電小等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于消費類電子產(chǎn)品以及儲能與動力電池中。隨著鋰離子電池的廣泛應(yīng)用，其循環(huán)壽命成為鋰離子電池的一項重要指標。

電解液作為鋰離子電池內(nèi)離子運動的載體，其成分基本穩(wěn)定，通常由電解質(zhì)鹽和非水性化合物共同組成。隨著電池應(yīng)用的不斷推廣，為滿足不同性能要求，目前用來改善電池循環(huán)穩(wěn)定性能和耐高溫等特性方面的添加劑逐漸增多，為提高鋰電池的安全性能做出了巨大的貢獻。

為了不斷改善鋰離子電池的性能，開發(fā)新型鋰離子電池電解液添加劑是有效的途徑之一；因此本領(lǐng)域很多研究人員致力于鋰離子電池電解液添加劑的研究。

發(fā)明內(nèi)容

為改善鋰離子電池常溫和高溫循環(huán)穩(wěn)定性能，有效地提高鋰離子電池的安全性能，，本發(fā)明提供了一種新型含砜類鋰離子電池電解液添加劑、其制備及其應(yīng)用。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種新型含砜類鋰離子電池電解液添加劑，其化學式如式(Ⅰ)所示：

其中，X、Y分別獨立的選自于O中的一種；n為0或1(當n為0時分子呈五元環(huán)結(jié)構(gòu)；當n＝1時分子呈六元環(huán)結(jié)構(gòu))；

R₁、R₂分別獨立選自于如下基團中的一種：

其中，*為連接位點。

即，本發(fā)明的新型含砜類鋰離子電池電解液添加劑包括化合物A₀₁-A₄₈：

所述新型含砜類鋰離子電池電解液添加劑的制備方法，包括步驟：

1)惰性氣體保護下，將原料1、原料2和催化劑分散在溶劑一中，原料1、原料2與催化劑的摩爾比為1:1～1.05:0.05～0.2，反應(yīng)溫度0～120℃，反應(yīng)時間1～24小時，反應(yīng)即得到中間體1；

2)惰性氣體保護下，將中間體1和氧化性物質(zhì)分散到溶劑二中，中間體1與氧化性物質(zhì)的摩爾比為1:2～12；反應(yīng)溫度20～120℃，反應(yīng)時間1～48小時，即得到新型含砜類鋰離子電池電解液添加劑；

其中，原料1的結(jié)構(gòu)如式(Ⅱ)所示：

A、B分別選自于S或O；n為0或1；

原料2的結(jié)構(gòu)式如式(Ⅲ)所示：

R₁、R₂分別獨立選自于如下基團中的一種：

其中，*為連接位點。

即，本發(fā)明添加劑的合成路線如下：