本申請屬于電池，尤其是一種二硫代氨基化合物及其在電解液中的應用。

背景技術：

1、成膜添加劑在鋰離子電池中扮演著至關重要的角色，能夠通過在電極表面形成穩(wěn)定的sei層或cei層，提升電池的循環(huán)壽命、容量保持率和安全性。目前最為常用的成膜添加劑是氟代碳酸乙烯酯(fec)。但fec在高壓條件(>4.2v)下穩(wěn)定性較差，容易在正極表面發(fā)生分解反應，導致電解液的分解加劇，并生成有害的副產(chǎn)物。另外，其在分解過程中會產(chǎn)生hf，作為一種酸性極強的物質，會嚴重腐蝕正極材料，使過渡金屬溶出，降低電池的穩(wěn)定性。同時，現(xiàn)有的成膜添加劑無法有效的提升二次電池在低溫下的穩(wěn)定性。

技術實現(xiàn)思路

1、本申請的目的在于克服現(xiàn)有技術中的成膜添加劑無法有效的實現(xiàn)二次電池優(yōu)異的循環(huán)性能和低溫存儲性能的技術問題，而提出一種二硫代氨基化合物及其在電解液中的應用。

2、為實現(xiàn)上述目的，本申請的第一方面，提供了一種二硫代氨基化合物，所述二硫代氨基化合物的結構式如式a所示：

3、

4、其中，r1和r2各自獨立的選自氟代烷基、氟代芳香基、磺酰胺基、氰基、乙烯基、吡唑基、酯基、醛基、酮基、醚基中的任意一種。

5、作為本申請的實施方案，所述氟代烷基包括氟代甲基、氟代乙基、氟代丁基、氟代異丁基中的任意一種。

6、作為本申請的實施方案，所述氟代芳香基包括氟代苯基。

7、作為本申請的實施方案，所述酮基包括乙酮基。

8、作為本申請的實施方案，所述醚基包括甲醚基。

9、作為本申請的實施方案，所述二硫代氨基化合物包括式1～式10中的任意一種：

10、

11、在本申請的第二方面，提供了一種電解液，所述電解液包括金屬鹽、有機溶劑、添加劑和本申請所述二硫代氨基化合物。

12、作為本申請的實施方案，以電解液計，二硫代氨基化合物的質量百分數(shù)為1％～3％。

13、作為本申請的實施方案，所述二硫代氨基化合物與添加劑的質量比為1：

14、(2～5)。

15、作為本申請的實施方案，電解液中金屬鹽的摩爾濃度為0.5mol/l～2mol/l。

16、作為本申請的實施方案，所述有機溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲丙酯、碳酸甲基乙酯、碳酸甲基異丁酯中的至少一種。

17、作為本申請的實施方案，所述添加劑包括氟代碳酸乙烯酯、乙二醇二甲醚、磷酸三氟酯、碳酸亞乙烯酯、1,3-丙烷磺內(nèi)酯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一種。

18、作為本申請的實施方案，所述金屬鹽包括mclo4、mbf4、mpf6、masf6、mbob、mfsi、mtfsi、mpf2o2、mcf3so3、mcf3so3、mpf2(c2o4)中的至少一種；其中，m包括li、na、k中的任意一種。

19、在本申請的第三方面，提供了一種二次電池，包括上述電解液。

20、在本申請的第四方面，提供了一種用電裝置，包括上述二次電池。

21、與現(xiàn)有技術相比，本申請的有益效果是：

22、本申請?zhí)峁┑亩虼被衔锏谝环矫婢哂休^低的還原電位，應用于電解液和對應的二次電池中時，能夠優(yōu)先于有機溶劑分解并形成穩(wěn)定的sei膜，從而幫助阻止有機溶劑被負極表面大量的電子給還原；第二方面，本申請?zhí)峁┑亩虼被衔锏牟伙柡玩I在成膜過程中還可以發(fā)生聚合和交聯(lián)反應，生成具有高分子的聚合物，從而幫助形成更為致密、穩(wěn)定的膜，提升sei層的機械強度和化學穩(wěn)定性；第三方面，本申請?zhí)峁┑亩虼被衔镏械牧蛟啬軌蛏筛缓蚝脱醯幕衔?，使得生成的sei膜更有韌性。在以上三個方面的作用下，將添加了本申請所述二硫代氨基化合物的電解液制備二次電池時，得到的二次電池具有優(yōu)異的循環(huán)性能和低溫存儲性能。

技術特征：

1.一種二硫代氨基化合物，其特征在于，所述二硫代氨基化合物的結構式如式a所示：

2.根據(jù)權利要求1所述的二硫代氨基化合物，其特征在于，滿足以下任意一種：

3.根據(jù)權利要求1所述的二硫代氨基化合物，其特征在于，所述二硫代氨基化合物包括式1～式10中的任意一種：

4.一種電解液，其特征在于，所述電解液包括金屬鹽、有機溶劑、添加劑和如權利要求1～3所述的二硫代氨基化合物。

5.根據(jù)權利要求4所述的電解液，其特征在于，以電解液計，二硫代氨基化合物的質量百分數(shù)為1％～3％。

6.根據(jù)權利要求5所述的電解液，其特征在于，所述二硫代氨基化合物與添加劑的質量比為1：(2～5)。

7.根據(jù)權利要求5所述的電解液，其特征在于，電解液中金屬鹽的摩爾濃度為0.5mol/l～2mol/l。

8.根據(jù)權利要求4所述的電解液，其特征在于，所述有機溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲丙酯、碳酸甲基乙酯、碳酸甲基異丁酯中的至少一種；

9.一種二次電池，其特征在于，包括正極極片、負極極片和如權利要求4～8任一項所述的電解液。

10.一種用電裝置，其特征在于，包括如權利要求9所述的二次電池。

技術總結
本申請公開了一種二硫代氨基化合物及其在電解液中的應用，屬于電池技術領域。本申請?zhí)峁┑亩虼被衔锞哂休^低的還原電位，應用于電解液和對應的二次電池中時，能夠優(yōu)先于有機溶劑分解并形成穩(wěn)定的SEI膜，從而幫助阻止有機溶劑被負極表面大量的電子給還原；同時二硫代氨基化合物的不飽和鍵在成膜過程中還可以發(fā)生聚合和交聯(lián)反應，生成具有高分子的聚合物，從而幫助形成更為致密、穩(wěn)定的膜，提升SEI層的機械強度和化學穩(wěn)定性；另外，二硫代氨基化合物中的硫元素能夠生成富含硫和氧的化合物，進一步提升SEI膜的韌性。因此，將本申請二硫代氨基化合物制備二次電池時，得到的二次電池具有優(yōu)異的循環(huán)性能和低溫存儲性能。

技術研發(fā)人員：黎偉琪,余澍,邱志軍,李明亮,蔡濤濤
受保護的技術使用者：欣旺達動力科技股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/8