本申請涉及鋰離子電池，具體而言，涉及一種電解液添加劑組合物、電解液及電池。

背景技術(shù)：

1、隨著便攜式電子設(shè)備、電動汽車的發(fā)展，消費者對續(xù)航能力的要求日益提高。電池的能量密度直接決定了單次使用的時長，高能量密度可以提供更長的使用時間?，F(xiàn)階段大多通過提高鋰離子電池的工作電壓來提高能量密度。但是，隨著工作電壓的不斷提高，正極材料的電極電位隨之升高，這會帶來一系列的負(fù)面影響，主要體現(xiàn)在：高電壓下電解液中的溶劑分子和鋰鹽等組分更容易在正極表面發(fā)生氧化分解，生成水和hf等有害物質(zhì)，這些物質(zhì)不僅會消耗活性鋰，還會與正極材料反應(yīng)，導(dǎo)致正極材料結(jié)構(gòu)破壞和過渡金屬的溶出。過渡金屬溶出后，可能在負(fù)極表面還原，破壞負(fù)極表面的固體電解質(zhì)界面膜(即sei膜)，進一步加劇電池內(nèi)阻的增加，導(dǎo)致電池在循環(huán)過程中容量衰減嚴(yán)重。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的主要目的在于提供一種電解液添加劑組合物、電解液及電池，以解決相關(guān)技術(shù)中電池在高電壓下循環(huán)過程中容量衰減的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本申請的第一方面，提供了一種電解液添加劑組合物，電解液添加劑組合物包括鋰鹽添加劑和電解液功能添加劑，電解液功能添加劑的結(jié)構(gòu)式如式1所示：

3、

4、進一步地，鋰鹽添加劑與電解液功能添加劑的質(zhì)量比為(0.5～1)：(0.3～1)。

5、進一步地，電解液添加劑組合物還包括碳酸酯類添加劑；碳酸酯類添加劑與電解液功能添加劑的質(zhì)量比為(0～1)：(0.3～1)。

6、進一步地，碳酸酯類添加劑包括碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯中的至少一種。

7、進一步地，鋰鹽添加劑包括雙氟磺酰亞胺鋰、二氟磷酸鋰、硼酸鋰、硼酸雙氟鋰、六氟磷酸鋰中的至少一種。

8、進一步地，電解液添加劑組合物還包括含硫添加劑；含硫添加劑與電解液功能添加劑的質(zhì)量比為(0.5～3)：(0.3～1)。

9、進一步地，含硫添加劑包括亞硫酸丙烯酯、1,3-丙磺酸內(nèi)酯、硫酸亞乙酯中的至少一種。

10、根據(jù)本申請的第三方面，提供一種電解液，電解液包括鋰鹽、有機溶劑和第二方面提供的電解液添加劑組合物。

11、進一步地，鋰鹽在電解液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％～15％；和/或，

12、有機溶劑在電解液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％～90％；和/或，

13、電解液添加劑組合物在電解液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0，小于等于5％。

14、進一步地，電解液功能添加劑在電解液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3％～1％；和/或，

15、鋰鹽添加劑在電解液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～1％；和/或，

16、碳酸酯類添加劑在電解液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0～1％；和/或，

17、含硫添加劑在電解液中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～3％。

18、進一步地，有機溶劑包括環(huán)狀碳酸酯、鏈狀碳酸酯、鏈狀羧酸酯中的至少一種。

19、進一步地，有機溶劑包括環(huán)狀碳酸酯、鏈狀碳酸酯和鏈狀羧酸酯，其中，環(huán)狀碳酸酯、鏈狀碳酸酯與鏈狀羧酸酯的質(zhì)量比為(1～15):(20～70):(5～20)。

20、根據(jù)本申請的第四方面，提供一種電池，電池包括第三方面提供的電解液。

21、進一步地，電池還包括含有負(fù)極活性材料的負(fù)極片；和/或，

22、電池還包括含有正極活性材料的正極片；

23、優(yōu)選地，負(fù)極活性材料包括碳基負(fù)極材料；正極活性材料包括li2mno3、limn0.375ni0.375co0.25o2中的至少一種；

24、更優(yōu)選地，正極活性材料為li2mno3、limn0.375ni0.375co0.25o2的混合物，其中l(wèi)i2mno、limn0.375ni0.375co0.25o2的摩爾比為(0～25):(75～100)。

25、應(yīng)用本申請的技術(shù)方案，將具有特定結(jié)構(gòu)式的電解液功能添加劑作為電解液添加劑應(yīng)用于電池中，一方面，該電解液功能添加劑可在正極表面形成均勻、致密的保護膜(即cei膜)，有效抑制電解液在高電壓下的氧化分解，減少正極表面過渡金屬的溶出，避免過渡金屬在負(fù)極表面還原破壞sei膜，減少界面副反應(yīng)，降低負(fù)極界面阻抗，從而降低電池內(nèi)阻；另一方面，該電解液功能添加劑結(jié)構(gòu)式中的n-si鍵可以消除水和hf等有害物質(zhì)，通過n-si鍵與這些有害物質(zhì)的反應(yīng)，可以有效降低質(zhì)子濃度，防止這些質(zhì)子雜質(zhì)對sei膜和cei膜的破壞，同時提高電解液的化學(xué)穩(wěn)定性，從而有效改善電池在高電壓下循環(huán)過程中容量衰減嚴(yán)重的問題，延長電池的循環(huán)壽命。

技術(shù)特征：

1.一種電解液添加劑組合物，其特征在于，所述電解液添加劑組合物包括鋰鹽添加劑和電解液功能添加劑，所述電解液功能添加劑的結(jié)構(gòu)式如式1所示：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液添加劑組合物，其特征在于，所述鋰鹽添加劑與所述電解液功能添加劑的質(zhì)量比為(0.5～1)：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解液添加劑組合物，其特征在于，所述電解液添加劑組合物還包括碳酸酯類添加劑；所述碳酸酯類添加劑與所述電解液功能添加劑的質(zhì)量比為(0.1～1)：(0.3～1)；

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電解液添加劑組合物，其特征在于，所述電解液添加劑組合物還包括含硫添加劑；所述含硫添加劑與所述電解液功能添加劑的質(zhì)量比為(0.5～3)：(0.3～1)；

5.一種電解液，其特征在于，所述電解液包括鋰鹽、有機溶劑和權(quán)利要求1至4中任一項所述的電解液添加劑組合物。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解液，其特征在于，所述鋰鹽在所述電解液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％～15％；和/或，

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電解液，其特征在于，所述電解液功能添加劑在所述電解液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3％～1％；和/或，

8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電解液，其特征在于，所述有機溶劑包括環(huán)狀碳酸酯、鏈狀碳酸酯、鏈狀羧酸酯中的至少一種；

9.一種電池，其特征在于，所述電池包括權(quán)利要求5至8中任一項所述的電解液。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池，其特征在于，所述電池還包括含有負(fù)極活性材料的負(fù)極片；和/或，

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N電解液添加劑組合物、電解液及電池，涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域。電解液添加劑組合物包括鋰鹽添加劑和電解液功能添加劑，電解液功能添加劑的結(jié)構(gòu)式為：將具有特定結(jié)構(gòu)式的電解液功能添加劑作為電解液添加劑應(yīng)用于電池中，可有效改善電池在高電壓下循環(huán)過程中容量衰減嚴(yán)重的問題，延長電池的循環(huán)壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：尚慧敏
受保護的技術(shù)使用者：惠州億緯鋰能股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/7