[发明专利]电解液添加剂、电解液及储能器件

说明书

本发明涉及一种所述电解液添加剂的组成包括含硅化合物和含氟化合物；所述含硅化合物选自具有如下式(I)所示结构特征的化合物中的一种或多种；所述含氟化合物选自氟代碳酸乙烯酯、碳原子数为2～7的氟代羧酸酯和碳原子数为2～7的氟代醚中的一种或多种。所述电解液添加剂能够有效改善储能器件的循环寿命，并提升其高温存储性能。

技术领域

本发明涉及储能技术领域，特别是涉及一种电解液添加剂、电解液及储能器件。

背景技术

储能器件，如锂离子电池具有环境友好、工作电压高、比容量大、循环寿命长和自放电率低等特点，目前已被广泛应用于智能穿戴、计算机、智能手机、相机、无人机和电动汽车等领域。为了满足人们需求，亟需开发具有更高能量密度的储能器件。这就要求储能器件的正极和负极材料具有更高的比容量和更高的电压平台，同时还需要延长储能器件的寿命长度，降低其循环中的膨胀。但是，直接提升正极的电压平台或在负极使用具有更高容量的负极材料均容易造成储能器件性能的急剧恶化，导致储能器件的循环寿命短、膨胀率大的问题。

储能器件的组成中还包括电解液，从电解液出发改善储能器件的性能也是研究的主要方向之一。为了实现改善储能器件性能的目的，通常采用在电解液中加入添加剂的方式。例如有方法涉及一种硅碳体系锂离子电池，其在电解液中添加接枝聚硅烷类化合物、氟代碳酸乙烯酯和二氟磷酸锂，利用三种物质的协同作用形成复合膜，有利于对锂离子的高效传导，加强电池低温放电性能。但是该方法提供的锂离子电池的循环寿命和膨胀率均有待进一步改善。

发明内容

基于此，本发明提供一种能够有效改善储能器件的循环寿命，并提升其高温存储性能的电解液添加剂、电解液，以及包含该电解液添加剂或电解液的储能器件。

本发明的第一方面，提供一种电解液添加剂，组成包括含硅化合物和含氟化合物；

所述含硅化合物选自具有如下式(I)所示结构特征的化合物中的一种或多种：

R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄各自独立地为碳原子数为2～5的不饱和烃基、碳原子数为6～12的芳基或碳原子数为1～5的烷基；

其中，所述碳原子数为1～5的烷基被1、2或3个选自如下组的取代基取代：碳原子数为2～3的不饱和烃基、氧代基和碳原子数为6～8的芳基；

所述碳原子数为2～5的不饱和烃基、碳原子数为6～12的芳基为未取代的或被1、2或3个选自如下组的取代基取代：碳原子数为2～3的烷基；

所述含氟化合物选自氟代碳酸乙烯酯、碳原子数为2～7的氟代羧酸酯和碳原子数为2～7的氟代醚中的一种或多种。

在其中一个实施例中，R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄各自独立地为碳原子数为2～4的烯基、碳原子数为6～8的芳基或碳原子数为2～5的烷基，其中，所述碳原子数为2～5的烷基被1或2个选自如下组的取代基取代：氧代基和碳原子数为6～8的芳基。

在其中一个实施例中，R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄各自独立地选自如下任一基团：

在其中一个实施例中，式(I)中，R₁₁、R₁₂、R₁₃和R₁₄相同。

在其中一个实施例中，所述含氟化合物具有如下式(II-1)～(II-3)所示结构特征：