[發明專利]電解液用添加劑、電解液以及二次電池

在審

• 申請號: 202111471179.5
• 申請日: 2021-12-03
• 公開（公告）號: CN116231071A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 鄧永紅;肖映林;李陽陽;吳輝媛
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/056;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 黃志云

本申請涉及二次電池技術領域，提供了一種電解液用添加劑，本申請提供的電解液用添加劑包括如下結構通式Ⅰ所示的化合物，式Ⅰ中，Rsubgt;1/subgt;、Rsubgt;2/subgt;、Rsubgt;3/subgt;、Rsubgt;4/subgt;各自獨立地選自含有至少一個碳原子的烴或鹵代烴，該添加劑在用于鋰硫電池時，由于(Rsubgt;1/subgt;Rsubgt;2/subgt;Rsubgt;3/subgt;Rsubgt;4/subgt;)Nsupgt;+/supgt;能與Ssubgt;n/subgt;supgt;?/supgt;(1≤n≤8)強的相互作用，能增加Ssubgt;n/subgt;supgt;?/supgt;在電極/電解液界面溶解，提高正極材料中Ssubgt;n/subgt;supgt;?/supgt;的電化學反應活性，使鋰硫電池在貧電解液條件下，也具有較高的電池容量，(Rsubgt;1/subgt;Rsubgt;2/subgt;Rsubgt;3/subgt;Rsubgt;4/subgt;)Nsupgt;+/supgt;還能夠引導Lisubgt;2/subgt;Ssubgt;n/subgt;三維沉積，能有效抑制因Lisubgt;2/subgt;Ssubgt;n/subgt;平面沉積而導致的電池鈍化效應，提高電池循環穩定性能。

技術領域

本申請屬于二次電池技術領域，尤其涉及一種電解液用添加劑、電解液以及二次電池。

背景技術

隨著21世紀的到來，能源問題日益嚴峻，環境污染持續惡化，為了實現可持續發展，新能源和可再生能源的利用和發展成為世界各國研究的熱點。而儲能器件性能的提高，能夠有效地促進新能源的應用。在眾多的儲能設備中，電化學儲能電池以其能量密度高、能源轉換效率好、污染小、組合和移動方便等優點，成為世界各國重要研究方向之一。

在各類電化學儲能電池中，鋰金屬電池(3820mA*h*g^-1)具有高容量，作為石墨(理論容量為372mA*h*g^-1)的替代材料得到了廣泛的研究，被認為最有前景的鋰離子電池負極材料。然而，多硫化鋰(Li₂S_n，n2)在電解液中溶解會導致活性材料損失，電池容量衰減；鋰枝晶的生長，會導致鋰金屬電極粉化，死鋰的產生，引起電池庫倫效率降低與循環壽命縮減等系列問題；此外，鋰枝晶的生長還會刺穿隔膜，導致電池短路，甚至燃燒爆炸，嚴重阻礙了鋰硫電池等含鋰電池的實際應用。

發明內容

本申請的目的在于提供一種電解液用添加劑、電解液以及二次電池，旨在解決現有的含鋰電池存在多硫化鋰易溶解于電解液中形成穿梭效應和易生長鋰枝晶的問題。

為實現上述申請目的，本申請采用的技術方案如下：

第一方面，本申請提供一種電解液用添加劑。本申請添加劑包括如下結構通式Ⅰ所示的化合物：

式Ⅰ中，R₁、R₂、R₃、R₄各自獨立地選自含有至少一個碳原子的烴或鹵代烴。

第二方面，本申請提供一種電解液，所述電解液包括添加劑、溶劑以及電解質；其中，所述添加劑包括本申請所述的電解液用添加劑。

第三方面，本申請提供一種二次電池，包括負極、正極、隔膜以及電解液；且所述電解液包括本申請所述的電解液。

與現有技術相比，本申請具有如下技術效果：