[發(fā)明專利]含聚合物長(zhǎng)鏈的新型含硫添加劑及其應(yīng)用有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011191322.0 | 申請(qǐng)日： | 2020-10-30 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112310479B | 公開（公告）日： | 2022-05-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 朱振濤;賈國(guó)文;趙新新;魏志凱;苗力孝;張生安 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 山東?？菩略床牧峡萍脊煞萦邢薰?/a> |
| 主分類號(hào)： | H01M10/0567 | 分類號(hào)： | H01M10/0567;H01M10/0525;C08G65/334 |
| 代理公司： | 青島清泰聯(lián)信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37256 | 代理人： | 張潔 |
| 地址： | 257000 山東省東營(yíng)*** | 國(guó)省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 聚合物 新型 添加劑 及其 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明提出一種含聚合物長(zhǎng)鏈的新型含硫添加劑及其應(yīng)用，屬于鋰離子電池領(lǐng)域。該新型含硫添加劑為基于1,3丙烷磺內(nèi)酯的含有聚合物長(zhǎng)鏈的含硫化合物，是通過將一定分子量的聚合物長(zhǎng)鏈以接枝鏈的方式引入到1,3丙烷磺內(nèi)酯中，并在聚合物末端接枝磺酸根、磺酸鋰等基團(tuán)得到的。該類添加劑不但物質(zhì)分子自身穩(wěn)定性強(qiáng)，離子電導(dǎo)率高，可以起到穩(wěn)定SEI膜的作用，而且能提高鋰離子傳導(dǎo)能力，進(jìn)而起到延長(zhǎng)電池壽命的作用。因此，此類含聚合物長(zhǎng)鏈的新型含硫添加劑在鋰離子電池電解液及鋰離子電池領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于鋰離子電池領(lǐng)域，尤其涉及一種含聚合物長(zhǎng)鏈的新型含硫添加劑及其應(yīng)用。
背景技術(shù)
目前，能源問題已經(jīng)成為當(dāng)今世界的主要議題，新能源的發(fā)展逐漸熱門起來。在該領(lǐng)域，鋰離子電池儲(chǔ)能占據(jù)著主要的地位。而電解液添加劑作為電解液改性核心技術(shù)，起著至關(guān)重要的作用。其中，含硫添加劑是一類研究較為廣泛的成膜添加劑。相對(duì)傳統(tǒng)的碳酸酯類溶劑，由于S元素具有更強(qiáng)的電負(fù)性，因此更容易吸收電子，使其在負(fù)極表面的還原性更強(qiáng)。
如中國(guó)專利CN105175390A中公開了一種1-氟-1,3-丙烷磺酸內(nèi)酯的制備方法，該方法是利用1,3-丙烯磺酸內(nèi)酯與二氯甲烷反應(yīng)制備得到含硫添加劑。雖然該類添加劑的高電壓穩(wěn)定性能優(yōu)異，但其分子穩(wěn)定性和離子電導(dǎo)性較差，因此，對(duì)于含硫添加劑而言如何既能保留其優(yōu)異的成膜性能，又能提高穩(wěn)定性和離子電導(dǎo)性能是本領(lǐng)域一項(xiàng)亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中含硫添加劑存在分子穩(wěn)定性差、離子電導(dǎo)性差等的問題，提出一種物質(zhì)分子自身穩(wěn)定性強(qiáng)、離子電導(dǎo)率高、可穩(wěn)定成SEI膜、延長(zhǎng)電池壽命的含聚合物長(zhǎng)鏈的新型含硫添加劑及其應(yīng)用。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
含聚合物長(zhǎng)鏈的新型含硫添加劑，其特征在于，所述新型含硫添加劑為含有聚合物長(zhǎng)鏈的含硫化合物，其結(jié)構(gòu)式如式1所示：
其中，R1的結(jié)構(gòu)式如下所示：
其中，R2選自氫原子或甲基，R3選自-SO3Li、-CH2SO3Li、-CH2SO2NLiSO2CH3或-CH2SO2NLiSO2CF3，n為1-300的整數(shù)，n優(yōu)選為100-200的整數(shù)。
作為優(yōu)選，所述R2為氫原子時(shí)，其結(jié)構(gòu)式如P1-P8所示：
其中，P1-P8中的n均為1-300的整數(shù)，n優(yōu)選為100-200的整數(shù)。
作為優(yōu)選，所述R2為甲基時(shí)，其結(jié)構(gòu)式如P9-P16所示：
其中，P9-P16中的n為1-300的整數(shù)，n優(yōu)選為100-200的整數(shù)。
上述任一技術(shù)方案所述的含聚合物長(zhǎng)鏈的新型含硫添加劑在鋰離子電池電解液中的應(yīng)用。
作為優(yōu)選，所述鋰離子電池電解液包括非水有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽以及上述任一技術(shù)方案所述的含有聚合物長(zhǎng)鏈的新型含硫添加劑。
作為優(yōu)選，所述含有聚合物長(zhǎng)鏈的新型含硫添加劑的添加量為鋰離子電池電解液總質(zhì)量的0.5-5.0％，所述電解質(zhì)鋰鹽的濃度為0.9-1.2mol/L。
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