本发明属于锂离子电池，尤其涉及一种添加剂、高压电解液及锂离子电池。
背景技术：
1、经济社会发展给生态环境带来了一些巨大压力，合理开采不可再生能源、开发新能源等受到人们更多的重视。自上个世纪九十年代发展起来的锂离子电池具有电压高、比能量大、充放电寿命长、安全环保等特点，成为便携式电源和动力电池的首选。锂离子电池因其自身的优势特点，可以满足大多数化学电源对能量密度、循环寿命、工作电压等方面的需要，并且其无污染符合节能环保概念，已广泛应用于各个领域。
2、然而，功能性锂离子电池成为各大应用平台研发的重点。例如，市场上对高电压锂离子电池的需求进一步提升，锂离子电池若能承受得住更高的电压意味着更高的能量密度，因此便能进一步缓解新能源汽车里程焦虑问题。目前使用的三元材料、磷酸铁锂等正极材料虽然能够在非常高的电压下进行锂离子的脱嵌反应，为人们提高电池的能量密度提供了新的途径，但是现有的锂离子电池电解液在高温下却容易氧化分解，产生大量气体，使电池的内压增加，对电池的循环性能和安全性能产生非常负面的影响，制约了高电压锂离子电池的进一步发展。
3、现有报道的锂离子电池电解液中有关含硫类、硼酸酯类、酸酐类、腈类等添加剂能够在正极材料表面成膜，进而稳定正极/电解液界面。但是，随着充电截止电压的不断升高，如当电压＞4.35v时，上述成膜添加剂对于高电压下高温存储和循环性能的稳定效果却非常有限，有待进一步提高。
技术实现思路
1、基于上述技术问题，本发明提供了一种添加剂、高压电解液及锂离子电池，通过特定结构的苯并噻吩添加剂的使用，可以构建高电压下稳定、致密的界面膜，有效改善了锂离子电池高电压下的存储和循环性能。
2、本发明提出的一种添加剂，其包括如下结构式i和/或结构式ii所示的苯并噻吩添加剂：
3、
4、其中，r1为给电子基团，r2为吸电子基团，r3、r4各自独立为氢、卤素、氨基、、c1-c8的烷基或取代烷基。
5、本发明中，当包括结构式i或结构式ii所示的苯并噻吩添加剂时，由于其噻吩基团上具有给电子或吸电子基团，使得苯并噻吩添加剂更容易分解，并且在电极上聚合成膜，相比于仅在苯环上具有给电子或吸电子基团的苯并噻吩，结构式i或结构式ii所示的苯并噻吩添加剂能更有效实现苯并噻吩抑制电解液的氧化分解，从而使电解液能在接近自身理论氧化分解电压的条件下工作，最终提高锂离子电池在高电压条件下的循环性能；
6、本发明中，当同时包括结构式i和结构式ii所示的苯并噻吩添加剂时，由于同时包含具有吸电子基团和给电子基团的苯并噻吩添加剂，二者可以形成静电吸引，从而使得多个苯并噻吩基团相互连接形成类似聚合物结构的添加剂，不仅可以进一步优化噻吩类添加剂在电极上的成膜特性，还可以形成稳定的空间结构，使得成膜更加致密稳定，由此达到抑制金属溶出、减少电解液分解产气、保护电极，显著提高在高电压条件下的电池安全性能、存储性能和循环性能。
7、优选地，r1为氨基，r2为三氟甲基或异氰酸酯基；
8、优选地，结构式i、ii所示的苯并噻吩添加剂的摩尔比为1:0.1-1。
9、优选地，结构式i所示的苯并噻吩添加剂为如下结构所示：
10、
11、结构式ii所示的苯并噻吩添加剂为如下结构所示：
12、
13、优选地，所述添加剂还包括锂盐类添加剂和/或有机酯类添加剂；
14、优选地，所述锂盐类添加剂和/或有机酯类添加剂是所述苯并噻吩添加剂的10-100wt％。
15、优选地，所述锂盐类添加剂为双氟磺酰亚胺锂(lifsi)、二氟磷酸锂(lidfp)、二氟双草酸磷酸锂(lidfop)、二氟草酸硼酸锂(lidfob)、双草酸硼酸锂(libob)、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂(litfsi)、四氟硼酸锂(libf4)、四氟草酸磷酸锂(litfop)或三草酸磷酸锂(litop)中的至少一种；
16、所述有机酯类添加剂为硫酸乙烯酯(dtd)、1，3-丙烷磺内酯(ps)、甲烷二磺酸亚甲酯(mmds)、亚硫酸乙烯酯(es)、1，4-丁烷磺内酯(bs)、硫酸丙烯酯(psa)、三(三甲基硅基)磷酸酯(tmsp)或三(三甲基硅基)硼酸酯(tmsb)中的至少一种。
17、本发明中，锂盐类添加剂和/或有机酯类添加剂可以和前述苯并噻吩添加剂协同作用，极大地改善了锂离子电池的界面稳定性：一方面，锂盐类添加剂成膜性能好，非常致密、光滑，因此可有效抑制电解液氧化，并有效抑制主锂盐的分解，从而使电池具有良好的循环性能；另一方面，有机酯类添加剂具有很好的负极成膜性能，能够有效包覆电极材料，从而大大改善电池高电压下的室温循环性能。
18、本发明还提出一种高电压电解液，包括主锂盐、有机溶剂和上述添加剂。
19、优选地，所述主锂盐为六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂或双三氟甲基磺酰亚胺锂中的至少一种；
20、优选地，以锂离子计，所述主锂盐在电解液中的摩尔浓度为0.1-4.0mol/l。
21、本发明中，主锂盐的浓度控制为0.1-4.0mol/l的范围内，能够使界面膜更稳定，在充放电循环过程中不易分解，从而保证了锂离子电池的各项性能。
22、优选地，所述有机溶剂为c3-c6的碳酸酯类化合物、c3-c6的氟代碳酸酯类化合物、c3-c8的羧酸酯类化合物、c3-c8的氟代羧酸酯类化合物、砜类化合物或醚类化合物中的至少一种；
23、优选地，所述碳酸酯或氟代碳酸酯类化合物为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、双氟碳酸乙烯酯或4-三氟代甲基碳酸乙烯酯中的至少一种；所述羧酸酯或氟代羧酸酯类化合物为γ-丁内酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、三氟丙酸乙酯、氟代乙酸乙酯、乙酸丙酯或丙酸丙酯中的至少一种；所述砜类化合物为环丁砜、二甲基亚砜、二甲基砜或二乙基砜中的至少一种；所述醚类化合物为三甘醇二甲醚或四甘醇二甲醚中的至少一种。
24、优选地，所述添加剂为所述电解液总质量的0.1-10％。
25、本发明中，添加剂含量过低时，对锂离子电池性能改善不明显，含量过高时，形成的界面膜较厚，导致阻抗增大，对锂离子电池的循环性能带来一定的负面影响，故将添加剂含量控制在0.1-10％范围内，有利于在正负极表面形成厚度合适的固态界面膜，从而保证锂离子电池的各项性能得到充分发挥。
26、本发明同时还提出一种锂离子电池，包括正极、负极、隔膜，并且还包括上述高电压电解液。
27、与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：
28、本发明公开了一种添加剂、高压电解液及锂离子电池，通过具有吸电子基团和给电子基团的苯并噻吩添加剂各自或者复配发挥的作用，能够分别在正负极表面形成高电压下稳定、致密的界面膜，防止溶剂化锂离子的嵌入对石墨负极结构的破坏，同时减小对电解液分解的催化作用，抑制电解液的氧化分解，从而有效提高锂离子电池在高电压条件下的循环性能。
1.一种添加剂，其特征在于，其包括如下结构式i和/或结构式ii所示的苯并噻吩添加剂：
2.根据权利要求1所述添加剂，其特征在于，r1为氨基，r2为三氟甲基或异氰酸酯基；
3.根据权利要求1或2所述添加剂，其特征在于，结构式i所示的苯并噻吩添加剂为如下结构所示：
4.根据权利要求1-3任一项所述添加剂，其特征在于，其还包括锂盐类添加剂和/或有机酯类添加剂；
5.根据权利要求1-4任一项所述添加剂，其特征在于，所述锂盐类添加剂为双氟磺酰亚胺锂、二氟磷酸锂、二氟双草酸磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂、四氟硼酸锂、四氟草酸磷酸锂或三草酸磷酸锂中的至少一种；
6.一种高电压电解液，其特征在于，包括主锂盐、有机溶剂和权利要求1-5任一项所述添加剂。
7.根据权利要求6所述高电压电解液，其特征在于，所述主锂盐为六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂或双三氟甲基磺酰亚胺锂中的至少一种；
8.根据权利要求6或7所述高电压电解液，其特征在于，所述有机溶剂为c3-c6的碳酸酯类化合物、c3-c6的氟代碳酸酯类化合物、c3-c8的羧酸酯类化合物、c3-c8的氟代羧酸酯类化合物、砜类化合物或醚类化合物中的至少一种；
9.根据权利要求6-8任一项所述高电压电解液，其特征在于，所述添加剂为所述电解液总质量的0.1-10％。
10.一种锂离子电池，包括正极、负极、隔膜，其特征在于，其还包括权利要求6-9任一所述高电压电解液。
