电解液添加剂、含其的电解液及锂离子二次电池的制作方法

本发明涉及锂离子电池领域，具体而言，涉及用于锂离子二次电池的电解液添加剂、包含该电解液添加剂的电解液及锂离子二次电池。

背景技术：

1、移动电话等各种电子设备广泛普及，强烈要求该电子设备的小型化、轻量化和长寿命化。因此，作为电源，小型且轻量并可获得高能量密度的二次电池的开发正在进行。

2、二次电池不局限于应用在电子设备中，也在研究对其它用途的应用。作为一例，是可拆装地安装于电子设备等的电池包、电动汽车等电动车辆、家用电力服务器等电力储存系统以及电钻等电动工具。

3、与传统铅酸电池、锌锰电池相比，锂离子电池具有使用寿命长、输出电压高、能量密度高、自放电低、环境污染小和无记忆效应等优势，如今已被大量应用于便携式电子设备、电动汽车、电动工具等领域。电解液作为锂离子电池的重要组成部分之一，其组成成分对于电池整体性能有着重要的影响。

4、因此，本领域对电解液的构成进行了各项研究。cn 116053587a公开了锂离子电池用电解液，其包括电解质盐、非水溶剂、添加剂a与添加剂b，添加剂b包括正极成膜添加剂与负极成膜添加剂，正极成膜添加剂包括丙烷磺内酯、硫酸乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯中的一种或几种，负极成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯中的一种或两种。cn116053587a中最主要的发明点为含环状杂环氟磺酸酯，其中必定含有f取代基，且位点不变，没有从不同官能团的不同特性进行设计，比较单一。

5、cn 113948775b公开了锂离子电池用电解液，含有以下两种添加剂：添加剂a选自2-乙炔基-1,3-二氧环戊烷类化合物，为双功能添加剂，其氧原子的孤电子对少量添加到电解液中呈现较弱的路易斯碱性，能与电解液中的其他组分(例如pf5)形成配合物(例如六配体的配合物)，从而降低电解液的酸性和反应活性，以抑制电解液中游离酸的升高；同时，添加剂a中存在的碳碳三键易于在正极表面发生氧化反应生成低阻抗的界面膜；而添加剂b选自硫酸酯类化合物，其优先于电解液溶剂在负极表面形成阻抗较低的界面保护膜，以提高电解液的高温性能。cn 113948775b需要通过两种添加剂的共同作用，通过添加剂a的路易斯碱性来降低添加剂b加入到电解液中反应会带来的酸性劣化影响。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种电解液添加剂、含其的电解液及锂离子二次电池，以解决现有技术中需要特定的含f添加剂或两种添加剂的组合来抑制由于电解液酸性劣化所导致的电解液变色和阻抗上升同时提高循环性能的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电解液添加剂，该电解液添加剂包含以下物质中的任一种：

3、

4、其中，r1是取代或未取代的c1-7烷基、-cn、-tms、或者取代或未取代的c2-3烯基；

5、r2各自独立地为取代或未取代的c1-7烷基、-cn、取代或未取代的c2-3烯基、-tms、

6、r3是取代或未取代的苯基、取代或未取代的c1-7烷基、-cn、-tms、或者取代或未取代的c2-3烯基；

7、r4各自独立地为取代或未取代的c1-7烷基、-cn、取代或未取代的c2-3烯基、-tms、

8、r5和r6各自独立地为取代或未取代的c1-3烷基、-cn、-tms、或者取代或未取代的c2-3烯基；

9、n是0-4的整数。

10、进一步地，在上述电解液添加剂中，基团位于吡啶氮原子的邻位或间位。

11、进一步地，在上述电解液添加剂中，n为0或1。

12、进一步地，在上述电解液添加剂中，r2和r4分别位于吡啶氮原子的邻位或者r2和r4分别位于基团的邻位。

13、进一步地，在上述电解液添加剂中，r1是-cn、取代或未取代的c1-3烷基、-tms或者取代或未取代的c2-3烯基，r3是取代或未取代的苯基、-cn、取代或未取代的c1-3烷基、-tms或者取代或未取代的c2-3烯基。

14、进一步地，在上述电解液添加剂中，r2和r4各自独立地为取代或未取代的c1-3烷基、-cn、取代或未取代的c2-3烯基、-tms或

15、进一步地，在上述电解液添加剂中，r2和r4各自独立地为甲基、乙基、丙基、-cn、-ch2＝ch3、-ch2＝ch2-ch3、-tms或

16、进一步地，在上述电解液添加剂中，电解液添加剂包含以下物质中的任一种：

17、

18、根据本发明的另一个方面，提供了一种电解液，该电解液包含有机溶剂、锂盐以及本发明所描述的电解液添加剂。

19、进一步地，在上述电解液中，基于有机溶剂与锂盐的总重量，电解液添加剂以0.05wt％-2.0wt％的量存在。

20、进一步地，在上述电解液中，有机溶剂包括线性碳酸酯、环状碳酸酯或者它们的组合。

21、根据本发明的又一个方面，提供了一种锂离子二次电池，锂离子二次电池包括：正极，负极，隔膜，以及本发明描述的电解液。

22、本发明的电解液添加剂具有吡啶-砜基或吡啶-磺酸酯基的核心结构，吡啶氮原子上的未共用电子对可接受质子显碱性，引入作为吸电子基团且同时富含s元素的砜基或磺酸酯基可以在调控吡啶环上的电子云密度的同时引入s元素，这有利于抑制电池阻抗上升，且通过吡啶-砜基或吡啶-磺酸酯基的相互作用能够降低吡啶环的富电子及碱性，从而抑制电解液变色。并且，本发明的添加剂通过在吡啶环上或砜基或磺酸酯基团上引入中性或吸电子的结构，可以进一步分散吡啶环上的电子云密度，从而降低吡啶环的碱性，实现结构稳定性，抑制电解液变色，并在正极和负极形成低阻抗成分的sei膜和cei膜，从而明显抑制电池在循环过程中的阻抗上升，同时大大提高循环放电容量以及容量保持率。

1.一种电解液添加剂，其特征在于，所述电解液添加剂包含以下物质中的任一种：

2.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，基团位于吡啶氮原子的邻位或间位。

3.根据权利要求1或2所述的电解液添加剂，其特征在于，n为0或1。

4.根据权利要求1或2所述的电解液添加剂，其特征在于，r2和r4分别位于吡啶氮原子的邻位或者r2和r4分别位于基团的邻位。

5.根据权利要求1或2所述的电解液添加剂，其特征在于，r1是-cn、取代或未取代的c1-3烷基、-tms或者取代或未取代的c2-3烯基，r3是取代或未取代的苯基、-cn、取代或未取代的c1-3烷基、-tms或者取代或未取代的c2-3烯基。

6.根据权利要求1或2所述的电解液添加剂，其特征在于，r2和r4各自独立地为取代或未取代的c1-3烷基、-cn、取代或未取代的c2-3烯基、-tms或

7.根据权利要求1或2所述的电解液添加剂，其特征在于，r2和r4各自独立地为甲基、乙基、丙基、-cn、-ch2＝ch3、-ch2＝ch2-ch3、-tms或

8.根据权利要求1或2所述的电解液添加剂，其特征在于，所述电解液添加剂包含以下物质中的任一种：

9.一种电解液，包含有机溶剂、锂盐以及权利要求1至8中任一项所述的电解液添加剂。

10.根据权利要求9所述的电解液，其特征在于，基于所述有机溶剂与所述锂盐的总重量，所述电解液添加剂以0.05wt％-2.0wt％的量存在。

11.根据权利要求9或10所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂包括线性碳酸酯、环状碳酸酯或者它们的组合。

12.一种锂离子二次电池，其特征在于，包括：