一种电解液添加剂、电解液、电池和电子设备的制作方法

本发明属于电解液，具体涉及一种电解液添加剂、电解液、电池和电子设备。

背景技术：

1、锂离子电池因具有能量密度高、寿命长、无记忆效应等特点而广泛应用于移动电子设备、电动汽车、无人机等领域。随着使用锂离子电池供电的产品的不断发展和人们对锂离子电池的循环性能、高低温充电性能和安全性等提出了更高的需求。

2、由于正极材料在高温高电压下容易相变导致材料分解，材料分解后一方面金属离子溶出并迁移到电解液和负极产生副反应，不仅恶化锂离子电池的内阻，而且还导致活性锂离子的消耗；另一方面正极材料在高温高电压下具有较强氧化性，此外还会释氧，都会导致电解液被氧化产气；最终导致锂离子电池的循环性能、高温存储性能、低温放电性能的恶化。

3、为改善上述问题，通常需要向电解液中添加功能添加剂，但现有技术中常常需要主添加剂和其他辅助添加剂共同实现，根因是每种物质只包含单一有效成分，导致电解液的组分多，容易造成副反应，性能提升有限。

4、因此，锂离子电池的循环性能、高温存储性能、低温放电性能还需要进一步提高。

技术实现思路

1、本发明提供了一种电解液添加剂，应用于电池中时可以提高电池的循环性能、高温存储性能和低温放电性能。

2、本发明提供了一种电解液，可以有效降低正负极的副反应，提高锂离子电池的循环性能、高温存储性能和低温放电性能。

3、本发明提供一种电池，具有优秀的循环性能、高温存储性能和低温放电性能。

4、本发明提供一种电子设备，包括上述电池。

5、第一方面，本发明提供一种电解液添加剂，具有如式（1）所示的结构：

6、

7、式（1）

8、式中，r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8各自独立地选自氢原子、卤素原子、硝基、羟基、羧基、氰基、被卤素原子取代或未取代的烷基、被卤素原子取代或未取代的烷氧基、被卤素原子取代或未取代的氨基、被卤素原子取代或未取代的烯基、被卤素原子取代或未取代的炔基、被卤素原子取代或未取代的苯基、被卤素原子取代或未取代的硫醛基。

9、进一步地，r1、r2、r3中的至少一个选自硫醛基。

10、进一步地，r4、r5、r7、r8中的至少一个选自硝基、氨基、氟原子、被氟原子取代或未取代的甲基。

11、进一步地，r6选自甲基或三氟甲基。

12、进一步地，所述电解液添加剂选自如下所示的化合物1~化合物12：

13、。

14、第二方面，本发明提供一种电解液，包括第一方面所述的电解液添加剂。

15、进一步地，所述电解液添加剂在所述电解液中的质量百分含量为0.06~5%。

16、进一步地，还包括：硫酸乙烯酯；其中，所述电解液添加剂与所述硫酸乙烯酯的质量比为（2~4）:1。

17、进一步地，所述电解液还包括锂盐，所述锂盐包括六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、高氯酸锂中的至少一种，所述电解液中的锂盐的浓度为0.5~2.0m；和/或，

18、所述电解液还包括溶剂，所述溶剂包括环状碳酸酯类化合物和/或链状碳酸酯类化合物，所述电解液中的所述溶剂在所述电解液中的质量百分含量为75~90%。

19、第三方面，本发明提供一种电池，包括第二方面所述的电解液。

20、第四方面，本发明提供一种电子设备，包括第三方面所述的电池。

21、本发明提供的电解液添加剂，利用五元杂环将磷酰胺结构、n/p/o等杂原子、si-o结构和烷基硅结构等多种改性取代基巧妙地形成连接，使得单一成分即可实现提升电极界面稳定性，减少正负极的副反应，提升电池的循环性能、高温存储性能和低温放电性能。

技术特征：

1.一种电解液添加剂，其特征在于，具有如式（1）所示的结构：

2.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，r1、r2、r3中的至少一个选自硫醛基。

3.根据权利要求1或2所述的电解液添加剂，其特征在于，r4、r5、r7、r8中的至少一个选自硝基、氨基、氟原子、被氟原子取代或未取代的甲基。

4.根据权利要求3所述的电解液添加剂，其特征在于，r6选自甲基或三氟甲基。

5.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述电解液添加剂选自如下所示的化合物1~化合物12：

6.一种电解液，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的电解液添加剂。

7.根据权利要求6所述的电解液，其特征在于，所述电解液添加剂在所述电解液中的质量百分含量为0.06~5%。

8.根据权利要求6或7所述的电解液，其特征在于，还包括：硫酸乙烯酯；其中，所述电解液添加剂与所述硫酸乙烯酯的质量比为（2~4）:1。

9.根据权利要求8所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括锂盐，所述锂盐包括六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、高氯酸锂中的至少一种，所述电解液中的所述锂盐的浓度为0.5~2.0m；和/或，

10.一种电池，其特征在于，包括权利要求6-9任一项所述的电解液。

11.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求10所述的电池。

技术总结本发明一种电解液添加剂、电解液、电池和电子设备，该电解液添加剂利用五元杂环将磷酰胺结构、N/P/O等杂原子、Si‑O结构和烷基硅结构等多种改性取代基巧妙地形成连接，使得单一成分即可实现提升电极界面稳定性，减少正负极的副反应，提升电池的循环性能、高温存储性能和低温放电性能。技术研发人员：薛佳楠,徐茶清,张新莉,张玲,穆旭峰受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20