[发明专利]添加剂及使用该添加剂的电解液和锂离子电池

说明书

本发明公开了一种添加剂及使用该添加剂的电解液和锂离子电池，其中添加剂包括化合物1、化合物2或化合物3：该添加剂能够在电池初次充放电时有序的成膜，形成的固体电解质界面膜具有强导电性、强离子电导率和低电子电导率特性，从而能有效改善锂离子电池的倍率循环性能、倍率放电性能、存储性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种添加剂及使用该添加剂的电解液和锂离子电池。

背景技术

锂离子电池因功率密度和能量密度高，体积小，寿命长等优点，被广泛应用于消费电子、移动终端、通信储能以及电动汽车等领域。但近年来，随着消费者对电子产品以及电动汽车的充放电要求越来越高，锂离子电池充电时间过长以及快速放电容量低的问题一直困扰着锂离子电池市场。锂离子电池在正/负极活性物质内部的脱嵌和嵌入的速率，也就是锂离子从正/负极活性物质里面跑出来的速度，或者从正/负极表面进入活性物质内部找个位置安家的速度到底有多快，这是影响充放电倍率的一个重要因素；同时固体电解质界面膜的稳定性也受到较大的考验，如果固体电解质界面膜空有较多孔道但稳定性不好，也毫无意义，所以这对正负极上的固体电解质界面膜也提出了极大的挑战。

为了改善正极的固体电解质界面膜的离子电导率和界面稳定性，近年来行业内做了很多相关研究，发明专利CN111162318A报道了一种含噻吩连体化合物的锂离子电池电解液，噻吩连体化合物具有较低的氧化电位，可以优于电解液溶剂在正极表面形成CEI膜，连体结构中多个噻吩基之间互相连接，可以形成稳定的空间结构，形成的CEI膜更加致密稳定；但未提及噻吩类化合物形成的致密稳定的CEI膜会增大锂离子电池的自放电，不利于锂离子电池的存储性能。发明专利CN113061102A提及了锂电池添加剂中含有具有磺酰胺结构的磺酸酯化合物，化学稳定性相较于普通的磺酸酯化合物显著提高，因而可以在室温下长期保存，锂电池添加剂在非水电解液二次储能设备的充放电循环过程中更容易发生分解并在极片表面形成SEI膜，其分解产物含有大量的硫、氮、氧等杂原子，锂离子更容易通过SEI膜，从而改善锂离子电池的循环性能；但未提及磺酰胺所形成的SEI膜在高倍率下容易被破坏而不能应用于高倍率电池中。

因此，亟需提供一种添加剂及使用该添加剂的电解液和锂离子电池，以解决现有技术问题的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种添加剂，该添加剂可使得锂离子电池的倍率循环性能、倍率放电性能、存储性能得到显著提升。

本发明的另一目的是提供一种含有上述添加剂的电解液，该电解液可使得锂离子电池的倍率循环性能、倍率放电性能、存储性能得到显著提升。

本发明的又一目的是提供一种含有上述电解液的锂离子电池，该锂离子电池的倍率循环性能、倍率放电性能、存储性得到显著提升。

为实现以上目的，本发明提供了一种添加剂，包括化合物1、化合物2或化合物3：