(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111490505.7 (22)申请日 2021.12.08 (71)申请人 九江天赐高新材 料有限公司 地址 332500 江西省九江市湖口县高新 技 术产业园区金砂南大道8 8号 (72)发明人 刘念滔　范伟贞　信勇　赵经纬　 (74)专利代理 机构 广州市科丰知识产权代理事 务所(普通 合伙) 44467 代理人 罗啸秋 (51)Int.Cl. H01M 10/0566(2010.01) H01M 10/0567(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) C07D 233/56(2006.01) C07D 249/08(2006.01) (54)发明名称 一种含氮杂环类化合物的电解液、 制备方法 及锂二次电池 (57)摘要 本发明涉及锂离子电池技术领域， 公开了一 种含氮杂环类化合物的电解液， 包括溶剂、 溶质 和添加剂， 还包括至少一种以下结构通式(1)或 结构通式(2)所示的含氮杂环类化 合物： 其中， R代表C、 S 或S＝O； 其通过特定结构的含氮杂环类化合物， 从而在将该电解液用于非水电解液电池时， 该非 水电解液电池能够有效地提升电池的循环特性 和高温存储 特性， 抑制了电池在高温存储时的产 气现象。 本发明还提供了一种锂二次电池。 权利要求书1页 说明书17页 CN 114156534 A 2022.03.08 CN 114156534 A 1.一种含氮杂环类化合物的 电解液， 包括溶剂、 溶质， 其特征在于， 还包括至少一种以 下结构通式(1)或结构通式(2)所示的含氮杂环类化 合物： 其中， R代 表C、 S或S＝O。 2.根据权利要求1所述的含氮杂环类化合物的 电解液， 其特征在于， 按质量百分数算， 所述含氮杂环类化 合物占所述电解液的总质量的0.01％～ 2％。 3.根据权利要求1所述的含氮杂环类化合物的电解液， 其特征在于， 所述溶剂包括至少 两种非水溶剂， 所述 非水溶剂包括碳酸乙烯酯、 碳酸丙烯酯、 碳酸二乙酯、 碳酸甲乙酯、 乙酸 乙酯、 乙酸丙酯。 4.根据权利要求1所述的含氮杂环类化合物的电解液， 其特征在于， 所述溶质为电解质 锂盐， 所述电解质锂盐在所述溶剂中的浓度为0.8～1.5mo l/L。 5.根据权利要求4所述的含氮杂环类化合物的电解液， 其特征在于， 所述电解质锂盐包 括六氟磷酸锂、 双草 酸硼酸锂、 双氟磺酰 亚胺锂、 双三氟甲基磺酰 亚胺锂中的至少一种。 6.根据权利要求1所述的含氮杂环类化合物的 电解液， 其特征在于， 还包括添加剂， 所 述添加剂包括硫酸乙烯酯、 三(三甲硅烷)磷酸酯、 三(三甲硅烷)硼酸酯、 二氟草酸硼酸锂、 碳酸亚乙烯酯、 碳 酸乙烯亚乙酯、 氟代碳 酸乙烯酯、 1， 3 ‑丙磺酸内酯中的至少一种。 7.根据权利要求6所述的含氮杂环类化合物的电解液， 其特征在于， 按重量百分数计 算， 所述添加剂加入量 为电解液的总质量的0.5％～5％。 8.一种如权利要求1 ‑7任一所述的含氮杂环类化合物的 电解液的制备方法， 其特征在 于， 包括以下步骤： (1)将溶剂纯化除杂、 除水； (2)在室温条件下， 将溶质加入步骤(1)所 得的溶剂中， 并搅拌均匀； (3)加入含氮杂环类化合物和添加剂， 并搅拌均匀， 得到所述的含氮杂环类化合物的电 解液。 9.根据权利要求8所述的含氮杂环类化合物的电解液的制备方法， 其特征在于， 步骤 (1)中所述的纯化除杂、 除水优选通过分子筛、 活性炭、 氢化钙、 氢化锂、 无水氧化钙、 氯化 钙、 五氧化 二磷、 碱金属或碱 土金属中的任意 一种或几种进行处 理。 10.一种锂二 次电池， 包括正极片和负极片， 其特征在于， 还包括如权利要求1 ‑7任一所 述的含氮杂环类化合物的电解液， 所述正极片包括嵌入或者脱嵌锂离子的正极活性材料、 导电剂、 集流体和将正极活性材料和导电剂与所述集流体结合的结合剂； 所述负极片包括 可嵌入或者脱嵌锂离子的负极活性材料、 导电剂、 集流体和将负极活性材料和导电剂与所 述集流体结合的结合剂。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114156534 A 2一种含氮杂环类化合物的电解液、 制备方 法及锂二次电池 技术领域 [0001]本发明涉及锂离子电池技术领域， 具体涉及一种含氮杂环类化合物的电解液、 制 备方法及锂二次电池。 背景技术 [0002]近年来， 随着消费水平的提高， 不仅对小型和高能量密度应用的电力存储系统有 了迅速增加的需求， 例如 存储信息相关的装置、 通信装置， 包括个人电脑， 视频摄像机， 数码 相机， 便携式电话和智能手机等； 而且还对具有 大容量， 高输出和高能量密度的动力电池的 需求与日俱增， 可用于电动车辆,混合动力汽车和燃料电池车辆的辅助动力系统。 此外， 即 使在用于大型和高功率应用的电力存储系统中， 也可以越来越多地使用电池的需求， 例如 电力存储器； 作为其候选者， 诸如锂离子电池、 锂电池、 锂离子电容器或钠离子电池的非水 电解质电池已被积极开发。 [0003]大量的非水电解质电池已经投入 实际使用， 但是这些电池没有一个具有用于各种 应用的令人满意的特性。 特别是使用天然石墨或人造石墨等高结晶化的碳材料作为负极材 料的锂二次电池由于非水系电解液中的非水系溶剂 于充电时会在负极表面被还原分解， 所 以由此而产生的分解物或气体会阻碍电池本身的电化学反应， 因此循环特性降低。 除了常 温循环特性之外， 这样的电池还需要具有高温循环特性， 使得即使在高温环境下重复进行 充电和放电时容量的降低也很小(高温循环特性)并且即使在高温环境下将电池长时间置 于充满电的状态下， 自放电也很小(高温储 存特性)。 [0004]为了提高以长期耐久性或输出特性为代表的电池性能， 重要的是形成离子传 导性 高且电子传导性低、 长期稳定的SEI， 业界广泛地尝试通过将被称为添加剂的化合物少量 (通常为0.01质量％以上且10质量％以下)添加至电解液中而积极地形成良好的SEI(Solid   Electrolyte  Interface)。 作为提高高温特性、 反复充放电的电池特性(循环特性)的手段， 研究了正极和负极的活性物质等各种电池成分的优化。 非水电解液相关技术也不例 外， 提 出了通过各种添加剂抑制正极活性物质或负极活性物质表面的电解液分解引起的劣化。 例 如， 日本专利特开2013 ‑051122号公报公开了在电解质溶液中添加含有磷酰基或磺酰基的 盐进行了研究， 提出了通过将特定的磺酰亚胺盐或磷酰酰亚胺盐与草酸络合物组合来提高 高温循环特性或高温保存特性的方法； 以及日本专利特开2013 ‑030465号公报公开了通过 将特定的氟磷酸盐与磺酰 亚胺盐组合 来改善循环特性或输出 特性的方法。 [0005]以上研究有效提高了电池的高温循环和高温储存的性能， 为了推动电池电解液的 研究发展， 需要提出更多的电解液技术方案； 并且上述研究没有针对抑制电解液 的酸度和 色度升高来进一步研发， 电解液的酸度和色度的升高也是会间接影响到使用该电解液的电 池产品的品质。 发明内容 [0006]本发明的目的之一在于， 提供一种含氮杂环类化合物的电解液， 能够明显抑制电说　明　书 1/17 页 3 CN 114156534 A 3