[發(fā)明專利]含硫添加劑及其應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112310481B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱振濤;賈國文;趙新新;魏志凱;苗力孝;張生安;楊獻峰
• 申請（專利權(quán)）人: 山東?？菩略床牧峡萍脊煞萦邢薰?/a>
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525;C08G65/334
• 代理公司: 青島清泰聯(lián)信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37256
• 代理人: 張潔

本發(fā)明提出一種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含有聚合物長鏈的含硫化合物，是通過將一定分子量的聚合物長鏈以接枝鏈的方式引入到亞硫酸乙烯酯中，并在聚合物末端接枝磺酸根、磺酸鋰等基團得到的。該類添加劑不但物質(zhì)分子自身穩(wěn)定性強，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，進而起到延長電池壽命的作用。因此，此類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。相對傳統(tǒng)的碳酸酯類溶劑，由于S元素具有更強的電負性，因此更容易吸收電子，使其在負極表面的還原性更強。

如中國專利CN106749165A中公開了一種亞硫酸丁烯酯的制備方法，該方法是利用亞硫酸二烷基酯與丁二醇反應(yīng)制備得到含硫添加劑。雖然該類添加劑的成膜性能優(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)域一項亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(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、離子電導(dǎo)率高、可穩(wěn)定成SEI膜、延長電池壽命的含硫添加劑及其應(yīng)用。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

含硫添加劑，所述含硫添加劑為含有聚合物長鏈的含硫化合物，其結(jié)構(gòu)式如式1所示：

其中，式1中R₁選自氫原子或甲基，R₂選自-SO₃Li、-CH₂SO₃Li、-CH₂SO₂NLiSO₂CH₃或-CH₂SO₂NLiSO₂CF₃，n為1-3000的整數(shù)，n優(yōu)選為1000-2000的整數(shù)。

作為優(yōu)選，在所述含有聚合物長鏈的含硫化合物中R₁為氫原子時，其結(jié)構(gòu)式如P1-P2所示：

其中，P1-P2中的n均為1-3000的整數(shù)，n優(yōu)選為1000-2000的整數(shù)。

作為優(yōu)選，在所述含有聚合物長鏈的含硫化合物中R₁為氫原子時，其結(jié)構(gòu)式如P3-P4所示：

其中，P3-P4中的n為1-3000的整數(shù)，n優(yōu)選為1000-2000的整數(shù)。

作為優(yōu)選，在所述含有聚合物長鏈的含硫化合物中R₁為甲基時，其結(jié)構(gòu)式如P5-P6所示：

其中，P5-P6中的n均為1-3000的整數(shù)，n優(yōu)選為1000-2000的整數(shù)。

作為優(yōu)選，在所述含有聚合物長鏈的含硫化合物中R₁為甲基時，其結(jié)構(gòu)式如P7-P8所示：

其中，P7-P8中的n為1-3000的整數(shù)，n優(yōu)選為1000-2000的整數(shù)。

上述任一技術(shù)方案所述的含硫添加劑在鋰離子電池電解液中的應(yīng)用。