一种含P=S键的硫磷酸酯类电解液添加剂及包含该添加剂的非水电解液、锂离子电池

技术特征：
1.一种含p＝s键的硫磷酸酯类电解液添加剂，其特征在于：化学结构式如下：其中：r1、r2和r3分别独立地选自碳原子数为1～4的烃基、碳原子数为1～4的含氧烃基、含有单个烯基或单个炔基的碳原子数为1～4的烃基、含有单个或双个氰基的碳原子数为1～4的烃基。2.如权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于：所述碳原子数为1～4的烃基为乙基或丙基；所述碳原子数为1～4的含氧烃基为-ch2och3、-ch2och2ch3或-ch2ch2och3；所述含有单个烯基或单个炔基的碳原子数为1～4的烃基为烯丙基或炔丙基；所述含有单个或双个氰基的碳原子数为1～4的烃基为-ch2cn、-ch2ch2cn或-ch(cn)2。3.如权利要求1或2所述的电解液添加剂，其特征在于：所述r1、r2和r3中至少一个为含有单个烯基或单个炔基的碳原子数为1～4的烃基。4.一种锂离子电池非水电解液，其特征在于：包括如权利要求1-3之一所述的硫磷酸酯类电解液添加剂、有机溶剂、锂盐和其它功能添加剂；所述硫磷酸酯类电解液添加剂的质量为非水电解液质量的0.1～20％。5.如权利要求4所述的锂离子电池非水电解液，其特征在于：所述硫磷酸酯类电解液添加剂中的r1、r2和r3不含氰基及不饱和碳键，含量为非水电解液质量的0.1～20％；或所述硫磷酸酯类电解液添加剂中的r1、r2和r3含有氰基且不含不饱和碳键，含量为非水电解液质量的0.5～10％；或所述硫磷酸酯类电解液添加剂中的r1、r2和r3含有不饱和碳键，含量为非水电解液质量的1～2％。6.如权利要求4所述的锂离子电池非水电解液，其特征在于：所述其它功能添加剂选自亚硫酸酯、亚砜、磺酸酯、卤代碳酸酯、卤代羧酸酯、卤代磷酸酯、硼酸酯和苯及其衍生物中的至少一种。7.如权利要求4所述的锂离子电池非水电解液，其特征在于：所述其它功能添加剂为碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯；添加量为非水电解液总质量的1～10％。8.如权利要求4所述的锂离子电池非水电解液，其特征在于：所述有机溶剂选自环状碳酸酯、线状碳酸酯、环状羧酸酯、线状羧酸酯、亚硫酸酯、磺酸酯、砜、醚、氟代醚、有机硅化合物、腈、芳香烃、离子液体和环状膦腈化合物中的至少一种；所述机溶剂的质量为非水电解液总质量的10～75％。9.如权利要求4所述的锂离子电池非水电解液，其特征在于：所述锂盐选自lipf6、lin(so2f)2(lifsi)、lin(so2cf3)2、lin(so2c2f5)2、licf3so3、lic(so2cf3)3、lipf3(cf3)3、lipf3(c2f5)3、lipf3(iso-c3f7)3、lipf5(iso-c3f7)、lipf2(c2o4)2、lipf4(c2o4)、lipf2o2(lfp)、libf4、lib(c2o4)2、libf2(c2o4)(liodfb)和li2b
12
f
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中的至少一
种；所述锂盐的质量为非水电解液总质量的8～15％。10.一种二次锂离子电池，其特征在于：包括正极、负极、隔膜以及如权利要求4-9之一所述的非水电解液。

技术总结
本发明涉及锂电池领域，本发明公开了一种含P=S键的硫磷酸酯类电解液添加剂及包含该添加剂的非水电解液、锂离子电池。本发明的含P=S键的硫磷酸酯类化合物作为锂电池非水电解液添加剂时更容易在电极表面形成保护膜，不仅可抑制电极与电解液的接触反应，减少电解液分解和电极表面被腐蚀；并且也可提高电池的耐高电压能力，循环性能更为稳定。此外，本发明通过对R1，R2和R3基团种类以及碳链长度的优化，可一进步改善硫磷酸酯类化合物的各项性能。步改善硫磷酸酯类化合物的各项性能。


技术研发人员：臧旭峰 夏会玲 邹影
受保护的技术使用者：湖州师范学院
技术研发日：2022.08.30
技术公布日：2022/12/19