[发明专利]一种电解液及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种电解液，包括有机溶剂、电解质以及添加剂，所述添加剂包括式1所示的第一化合物，其中，R₁选自单键、取代或未取代的烷氧基、C1‑C6的亚烷基、C2‑C6的烯基中的一种，R₂、R₃独立的选自取代或未取代的烷氧基、C1‑C6的亚烷基、C2‑C6的烯基中的一种，R₄为B或P。由于本发明提供的电解液中含有第一化合物，第一化合物中的含N的基团可与电解液中的质子酸相结合，不仅避免了质子酸对电解液的影响，使得电解液具有较好的稳定性；还可以避免质子酸对电极材料的影响，并在正负极形成优异的电极/电解液界面膜，优化锂离子在电极表面的嵌入/脱出，提高了锂二次电池的循环性能。

技术领域

本发明涉及一种电解液及其制备方法和应用，涉及锂二次电池技术领域。

背景技术

自锂二次电池商业化以来，由于其具备能量密度高、循环性能好等突出的特点，已在手机、相机、笔记本电脑等消费类数码产品、汽车、人工智能等领域上得到了广泛的应用。

目前商业化的锂二次电池电解液主要是以环状有机化合物和线型有机化合物的混合物作为溶剂、以六氟磷酸锂(LiPF₆)作为电解质制备得到。但是，由于六氟磷酸锂热稳定性较差，易发生分解反应并生成PF₅，而PF₅又极易与电解液中的微量杂质反应生成HF，生成的HF不仅会腐蚀电极材料，还会加速电解液中六氟磷酸锂的分解，从而影响锂离子在电池正负极之间的穿梭，使锂二次电池的循环性能难以满足现有的需求。

因此，如何提高提高锂二次电池的循环性能受到了越来越多的关注。

发明内容

本发明提供一种电解液及其制备方法和应用，主要用于解决电解液导致的锂二次电池循环性能不佳的问题。

本发明第一方面提供了一种电解液，包括有机溶剂、电解质以及添加剂，所述添加剂包括式1所示的第一化合物，其中，R₁选自单键、取代或未取代的烷氧基、C1-C6的亚烷基、C2-C6的烯基中的一种，R₂、R₃独立的选自取代或未取代的烷氧基、C1-C6的亚烷基、C2-C6的烯基中的一种，R₄为B或P，

进一步地，所述第一化合物为式1-1、式1-2、式1-3、式1-4所示化合物中的至少一种，

进一步地，所述添加剂还包括第二化合物，所述第二化合物为腈类化合物、含硫化合物、磷酸酯化合物、硼酸酯化合物、锂盐类化合物、碳酸酯化合物中的一种或多种。

进一步地，所述腈类化合物为丁二腈、戊二腈、已二腈、庚二腈、辛二腈、葵二腈、十八烷二腈、甘油三腈、乙二醇双(丙腈)醚、富马酸二腈、乙氧基五氟磷腈、1,3,6-己烷三腈中的一种或多种；

和/或，所述含硫化合物为1,3-丙烷磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、硫酸乙烯酯、硫酸亚乙烯酯中的一种或多种；

和/或，所述磷酸酯化合物为三(三甲基硅)磷酸酯、磷酸三烯丙基酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯中的一种或多种；

和/或，所述硼酸酯化合物为三(三甲基硅)硼酸酯、硼酸三甲酯中的一种或多种；

和/或，所述锂盐类化合物为二氟磷酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、二氟双草酸磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂中的一种或多种；

和/或，所述碳酸酯化合物为碳酸亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯中的一种或多种。

进一步地，所述第一化合物的质量为所述电解液质量的0.1-10％。