[發(fā)明專利]一種高壓電解液添加劑、電解液和鋰離子電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310515607.2
• 申請(qǐng)日: 2023-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN116247300B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐陽志鵬;李立飛;張瑞敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 藍(lán)固（湖州）新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0567
• 分類號(hào): H01M10/0567;H01M10/42;H01M10/0525
• 代理公司: 北京信遠(yuǎn)達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11304
• 代理人: 柳欣

1.一種高電壓電解液添加劑，其特征在于，其結(jié)構(gòu)式如式A所示：

式A；

其中，R₁為五元雜環(huán)或六元雜環(huán)，連接Si的三個(gè)基團(tuán)均為甲基；

當(dāng)R₁為五元雜環(huán)時(shí)，式A為以下結(jié)構(gòu)：

或

；

其中，X₁為N或S，R₂為空或氫原子，R₃~R₅各自獨(dú)立地選自氫原子、氰基、噻吩基團(tuán)或吡咯基團(tuán)；

當(dāng)R₁為六元雜環(huán)時(shí)，式A為以下結(jié)構(gòu)：

；

其中，X₂、X₃、X₄各自獨(dú)立地選自C或N，且X₂、X₃、X₄不同時(shí)為C或N，R₆為空或選自氫原子或氟原子，R₇為空或氫原子，R₈為氫原子。

2.一種如權(quán)利要求1所述的高電壓電解液添加劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將亞磷酸二乙酯與格氏試劑于惰性氣氛中在第一溶劑的存在下于0~25℃反應(yīng)1.5~4?h，得到接枝含N/S雜環(huán)的第一中間體；

S2：將第一中間體與氟化試劑于惰性氣氛中在第二溶劑的存在下于45~70℃反應(yīng)8~20h，得到第二中間體；

S3：將第二中間體與硅烷試劑于惰性氣氛中在第三溶劑的存在下于0~25℃進(jìn)行取代反應(yīng)8~15?h，得到高電壓電解液添加劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述亞磷酸二乙酯與格氏試劑的摩爾比為1:(3~4)；

所述第一中間體與氟化試劑的摩爾比為1:(1~2.5)；

所述第二中間體與硅烷試劑的摩爾比為1:(1~2.5)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述第一溶劑選自無水四氫呋喃、無水乙醚或無水三氯甲烷中的任意一種或多種；

所述第二溶劑選自無水乙腈、無水甲醇、無水乙醇或無水乙醚中的任意一種或多種；

所述第三溶劑選自三乙胺、二氯甲烷、三氯甲烷或四氯化碳中的任意一種或多種；

所述硅烷試劑選自三甲基氯硅烷、三甲基溴硅烷或三甲基碘硅烷中的任意一種或多種。

5.一種電解液，其特征在于，包括鋰鹽、有機(jī)溶劑和第一電解液添加劑；

所述第一電解液添加劑為權(quán)利要求1所述的高電壓電解液添加劑或根據(jù)權(quán)利要求2~4中任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的高電壓電解液添加劑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解液，其特征在于，所述鋰鹽選自六氟磷酸鋰、高氯酸鋰、四氟硼酸鋰、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、雙草酸硼酸鋰、二氟磷酸鋰、二氟草酸硼酸鋰或二氟二草酸磷酸鋰中的任意一種或多種；

所述有機(jī)溶劑選自有機(jī)酯類溶劑、C₁~C₁₀的烷基醚類溶劑、環(huán)醚類溶劑、砜類溶劑、二腈類溶劑或離子液體類溶劑中的任意一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解液，其特征在于，所述電解液還包括第二電解液添加劑；

所述第二電解液添加劑選自2,2,2-三氟代碳酸甲乙酯、2,2,2-三氟代碳酸二乙酯、2,2,2-三氟代碳酸乙丙酯、碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、雙氟代碳酸乙烯酯、焦碳酸二乙酯、1,3-丙烷磺酸內(nèi)酯、硫酸乙烯酯、三(三甲基硅烷)磷酸酯、三(三甲基硅烷)亞磷酸酯、4,4'-聯(lián)-1,3-二氧戊環(huán)-2,2'-二酮、3,3-聯(lián)二硫酸乙烯酯、磷酸三烯丙酯、磷酸三炔丙酯、丁二腈、己二腈、1,3,6-己烷三腈或1,2-雙(氰乙氧基)乙烷中的任意一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解液，其特征在于，所述第一電解液添加劑占所述電解液的質(zhì)量百分比為0.1~5%。