本发明属于锂离子电池，具体涉及一种含六氧化三噻烷结构的电解液添加剂及其电解液和锂离子电池。
背景技术：
1、随着电动汽车、便携设备等电子产品的不断普及，对于高能量密度锂离子电池的需求也越来越迫切。这种电池类型在储能领域、航空航天等领域都有广泛的应用前景，如何提高锂电池的能量密度已然成为学者们研究的重点。
2、使用更高压实密度的正负极材料，更大限度地提高电池的空间利用率，但是随着正负极材料压实密度的提高，带来了电芯浸润困难的问题，使用常规电解液会出现极片吸液困难、浸润老化时间增加，从而造成电池生产周期变长、生产效率降低；极片吸液一致性差会导致问题电芯性能恶化，甚至引发负极析锂引起安全问题。
3、浸润添加剂的实质是表面活性剂，此类浸润剂具有高表面活性、低可燃性和高化学稳定性等优点，在电解液中添加浸润剂后能够降低液体的表面张力，提高电解液对极片的润湿能力和渗透能力，从而提高电池的电化学性能，开发配套的浸润型电解液有着广阔的市场前景。
4、常用的浸润添加剂作用机理一般分为两种。一种是通过亲电解液溶剂的极性基团与亲极片的非极性基团组合的结构来达到降低电解液表面张力、改善电解液浸润性的效果，这种浸润改善添加剂仅对电芯的浸润有着较好的改善效果，在循环阶段不参加正负极膜结构的形成，对电芯的电化学改善作用有限，如氟苯及其衍生物；
5、另一种是具有特殊结构和性质的有机化合物，这类添加剂一般含有两种不同性质的基团，一端是长链的疏水基团或憎水基，这种憎水基一般都是长链的碳氢化合物，有时也为有机氟、有机硅、有机磷、有机锡链等；另一端则是亲水基团或亲水基，保证整个表面活性剂能溶于水，并有必要的溶解度，这类浸润添加剂成膜阻抗较高，增加电芯内阻，不利于循环的进行，添加量一般低于0.5wt％。
6、因此，提供一种对电芯具有良好浸润性能，可以有效改善电芯的电化学性能，显著提高电芯首效与循环性能的电池添加剂成为需待解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种含六氧化三噻烷结构的电解液添加剂及其电解液和锂离子电池，本发明提供的电池添加剂制备得到的电解液对电芯具有良好的浸润性能，可以有效改善电芯的电化学性能，显著提高电芯首效与循环性能。
2、本发明提供了一种含六氧化三噻烷结构的电解液添加剂，具有式i所示结构：
3、
4、式i中，1≤n≤3，r为具有吸电子特性的基团。
5、优选的，r选自的三氟甲烷、五氟乙烷、氰基、硝基、氨基、磺酸基、马来酰胺基、乙烯基或乙炔基中的一种。
6、本发明还提供了一种上述电解液添加剂的制备方法，包括以下步骤：
7、在惰性气体及催化剂存在条件下，六氧化三噻烷与具有式ii所示结构的化合物进行反应，得到具有式i所示结构的电解液添加剂；
8、
9、r为具有吸电子特性的基团，优选为三氟甲烷、五氟乙烷、氰基、硝基、氨基、磺酸基、马来酰胺基、乙烯基或乙炔基中的一种。
10、优选的，所述六氧化三噻烷与具有式ii所示结构的化合物的摩尔比为(1～1.05):1。
11、优选的，所述反应的温度为60～80℃，时间为8～12h。
12、优选的，所述反应的溶液环境为甲醇钠的n,n-二甲基酰胺溶液，甲醇钠的浓度为0.5～1mol/l。
13、本发明还提供了一种电解液，包括锂盐、上述电解液添加剂和有机溶剂，所述电解液添加剂占所述电极液的质量百分比为0.05％～3％。
14、优选的，所述锂盐包括高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、六氟合砷酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂中的一种或多种的混合物，所述电解液中，锂盐的浓度为0.5m～2m。
15、优选的，所述有机溶剂包括碳酸酯类溶剂，羧酸酯类溶剂，胺类溶剂，砜类溶剂以及腈类溶剂中的一种或多种；
16、所述碳酸酯类溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲丙酯、碳酸丁烯酯、碳酸甲丁酯、碳酸二丁酯中的一种或多种；
17、所述羧酸酯类溶剂包括甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯中的一种或多种；
18、所述的胺类溶剂包括n-甲基乙酰胺、n-甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺中的一种或多种；
19、所述砜类溶剂包括二甲基硫、二甲基亚砜，环丁砜，二苯基亚砜、氯化亚砜，二丙砜、亚硫酸二甲酯、亚硫酸二乙酯、四甲基亚砜中的一种或多种；
20、所述的腈类溶剂包括乙腈、丁二腈、己二腈、3-甲氧基丙腈、3-乙氧基丙腈、1,3,6-己烷三腈中的一种或多种。
21、本发明还提供了一种锂离子电池，包括上述电解液。
22、与现有技术相比，本发明提供了一种含六氧化三噻烷结构的电解液添加剂。本发明所述的浸润型添加剂为包含两种特性基团，非极性的三噻烷基团和极性的r基团；两种基团的协同作用可以显著降低电芯的表面张力，改善电芯的浸润特性，进而能匹配高压实的正极极片，这为得到高能量密度的锂离子电池提供了必要条件。所述的三噻烷基团可以在电芯表面形成含硫丰富的膜，该膜坚韧、强度高，在循环过程中能够阻断电极片与电解液的有害反应，而且该膜的离子传导率高，不会阻碍锂离子的传导，显著提高电芯的首效与循环性能。含有少量本发明添加剂的非水电解液可以显著改善电芯的浸润特性，同时能在电极表面形成坚韧被膜，保护电极片，减少副反应。
1.一种含六氧化三噻烷结构的电解液添加剂，其特征在于，具有式i所示结构：
2.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，r选自的三氟甲烷、五氟乙烷、氰基、硝基、氨基、磺酸基、马来酰胺基、乙烯基或乙炔基中的一种。
3.一种如权利要求1或2所述的电解液添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述六氧化三噻烷与具有式ii所示结构的化合物的摩尔比为(1～1.05):1。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为60～80℃，时间为8～12h。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述反应的溶液环境为甲醇钠的n,n-二甲基酰胺溶液，甲醇钠的浓度为0.5～1mol/l。
7.一种电解液，其特征在于，包括锂盐、权利要求1或2所述的电解液添加剂和有机溶剂，所述电解液添加剂占所述电极液的质量百分比为0.05％～3％。
8.根据权利要求7所述的电解液，其特征在于，所述锂盐包括高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、六氟合砷酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂中的一种或多种的混合物，所述电解液中，锂盐的浓度为0.5m～2m。
9.根据权利要求7所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂包括碳酸酯类溶剂，羧酸酯类溶剂，胺类溶剂，砜类溶剂以及腈类溶剂中的一种或多种；
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求7～9任意一项所述的电解液。
