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CN105977493B - 一种导电剂，其制备方法及含有该导电剂的锂离子电池 - Google Patents

一种导电剂，其制备方法及含有该导电剂的锂离子电池 Download PDF

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CN105977493B
CN105977493B CN201610555036.5A CN201610555036A CN105977493B CN 105977493 B CN105977493 B CN 105977493B CN 201610555036 A CN201610555036 A CN 201610555036A CN 105977493 B CN105977493 B CN 105977493B
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Abstract

本申请涉及一种导电剂，具体讲，所述导电剂的结构式中含有式I所示的取代基。本申请还涉及所述导电剂的制备方法及含有该导电剂的锂离子电池。在本申请优选的技术方案中，导电剂分子为三臂星型结构，形成共轭大π体系，电子能在共轭体系中有效传输。将该导电剂与碳相导电材料搭配应用于锂离子电池中，星型结构的分子链能将孤立的活性材料颗粒和碳相导电材料颗粒有效地交联起来，形成空间导电网络，提升电池的倍率性能。

Description

一种导电剂，其制备方法及含有该导电剂的锂离子电池
技术领域
本申请涉及锂离子电池材料领域，具体讲，涉及一种导电剂，其制备方法及含有该导电剂的锂离子电池。
背景技术
目前用于锂离子电池的正极活性材料多为过渡金属氧化物或者过渡金属磷酸盐，它们都是半导体或者绝缘体，导电性较差，因而必须要加入导电剂来改善导电性。
从市面上来看，导电剂主要有导电碳黑(Super P)、导电石墨(KS-6)、气相生长碳纤维(VGCF)、碳纳米管(CNT)等。Super P的特点是粒径小，是锂离子电池的大众化导电剂，市场占有份额较大；导电石墨在电池中充当导电网络的节点，提升电极的导电性；气相生长碳纤维、碳纳米管的特点是粒径小，比表面积特别大，导电性特别好，缺点是价格高，难以分散。这些导电剂形貌和电性能各异，锂离子电池厂商常将导电剂混合搭配使用，以使电池性能得到最优化。
目前新出现的有机导电材料，能根据需求灵活设计分子结构。鉴于此，特提出本申请。
发明内容
本申请的首要发明目的在于提出一种导电剂。
本申请的第二发明目的在于提出所述导电剂的制备方法。
本申请的第三发明目的在于提出含有所述导电剂的锂离子电池。
为了完成本申请的目的，采用的技术方案为：
本申请涉及一种导电剂，所述导电剂的结构式中含有式I所示的取代基：
其中，所述R1、R13和R14各自独立地选自氢、取代或未取代的C1～C12烷基、取代或未取代的C1～C12烷氧基、取代或未取代的C6～C12芳基，取代基为卤素；优选为C3～C8烷基、C1～C8烷氧基、C6～C10芳基。所述R15为卤素，优选为氟；n为1～6的整数，优选为3。
优选地，所述导电剂的结构式中含有式IA所示的取代基：
其中，所述R11、R12、R13和R14各自独立地选自氢、取代或未取代的C1～C12烷基、取代或未取代的C1～C12烷氧基、取代或未取代的C6～C12芳基，取代基为卤素；所述R11～R14优选为C3～C8烷基、C1～C8烷氧基、C6～C10芳基。所述R15为卤素，优选为氟。
优选地，所述导电剂的结构式如式II所示：
其中，所述R1～3、R13、R23、R33、R14、R24和R34各自独立地选自氢、取代或未取代的C1～C12烷基、取代或未取代的C1～C12烷氧基、取代或未取代的C6～C12芳基，取代基为卤素；优选为C3～C8烷基、C1～C8烷氧基、C6～C10芳基。所述R15、R23、R35为卤素，优选为氟；n1、n2、n3为1～6的整数，优选为3。
优选地，所述导电剂的结构式如式III所示：
其中，所述R11、R21、R31、R12、R22、R32、R13、R23、R33、R14、R24、R34各自独立地选自氢、取代或未取代的C1～C12烷基、取代或未取代的C1～C12烷氧基、取代或未取代的C6～C12芳基，取代基为卤素；优选为C3～C8烷基、C1～C8烷氧基、C6～C10芳基。所述R15、R23、R35为卤素，优选为氟。
优选地，R11、R21和R31相同，R12、R22和R32相同，R13、R23和R33相同，R14、R24和R34相同，R15、R25和R35相同。
优选地，当R11、R21、R31、R12、R22和R32为己基，R13、R23、R33、R14、R24和R34为2-乙基己基，R15、R25和R35为氟时，所述导电剂的结构式如式IIIA、IIIB、IIIC所示：
为了实现本申请的第二目的，所述如式III所示导电剂的制备方法，至少包括以下步骤：
步骤1)：制备化合物3
使化合物1和化合物2进行取代反应，得到化合物3。
优选地，所述反应温度为100℃～120℃，反应时间为22～26小时，反应过程添加三(二亚苄基丙酮)二钯作为催化剂，三(邻甲基苯基)磷作为配体。所述化合物1：化合物2：三(二亚苄基丙酮)二钯：三(邻甲基苯基)磷的摩尔比为1.55～1.75：1.85～2.05：0.035～0.055：0.145～0.175。反应在惰性气体中进行。
步骤2)：制备化合物4
使化合物3与N-溴代丁二酰亚胺进行取代反应，得到化合物4。
优选地，所述反应温度为20℃～30℃，反应时间为10～14小时。所述化合物3：N-溴代丁二酰亚胺的摩尔比为1.00：1.05～1.15。
步骤3)：制备式III所示的导电剂
使化合物4和化合物5进行取代反应，得到式III所示的导电剂。
优选地，所述反应温度为100℃～120℃，反应时间为22～26小时，反应过程添加三(二亚苄基丙酮)二钯作为催化剂，三(邻甲基苯基)磷作为配体。所述化合物4：化合物5：三(二亚苄基丙酮)二钯：三(邻甲基苯基)磷的摩尔比为3.5～5.5：1.35～1.55：0.10～0.20：0.35～0.55。反应在惰性气体中进行。
优选地，所述如式IIIA所示导电剂的制备方法，至少包括以下步骤：
步骤1)：制备化合物3
使N-2-乙基己基-5-氟-6'-溴代异靛(化合物1)与3,4'-二己基-(2,2'-二噻吩)-5-三甲基锡烷(化合物2)反应，得到化合物3。反应过程添加三(二亚苄基丙酮)二钯作为催化剂，三(邻甲基苯基)磷作为配体。
优选N-2-乙基己基-5-氟-6'-溴代异靛：3,4'-二己基-(2,2'-二噻吩)-5-三甲基锡烷：三(二亚苄基丙酮)二钯：三(邻甲基苯基)磷的摩尔比为1.55～1.75：1.85～2.05：0.035～0.055：0.145～0.175。
步骤2)：制备化合物4
使化合物3与N-溴代丁二酰亚胺反应，得到化合物4。
优选化合物3：N-溴代丁二酰亚胺的摩尔比为1.00：1.05～1.15。
步骤3)：制备式IIIA所示的导电剂
使化合物4和3,5-三[2-(5-三甲基锡)噻吩]苯(化合物5)反应，得到式IIB所示的导电剂。反应过程添加三(二亚苄基丙酮)二钯作为催化剂，三(邻甲基苯基)磷作为配体。
优选化合物4：3,5-三[2-(5-三甲基锡)噻吩]苯：三(二亚苄基丙酮)二钯：三(邻甲基苯基)磷的摩尔比为3.5～5.5：1.35～1.55：0.10～0.20：0.35～0.55。
为了实现本申请的第三目的，本申请提供一种锂离子电池，所述锂离子电池含有正极片、负极片、隔离膜、电解质或电解液，所述正极片和/或负极片上含有本申请所提供的导电剂。
优选所述导电剂与碳相导电材料配合使用，所述碳相导电材料包括导电碳黑(Super P)、导电石墨(KS-6)、气相生长碳纤维(VGCF)、碳纳米管(CNT)等。所述导电剂与碳相导电材料的摩尔比为1～5：1，优选1：1。
优选地，所述锂离子电池为卷绕式锂离子电池或叠片式锂离子电池。
本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：
本申请涉及的导电剂，分子主链含有噻吩和异靛基团，具有良好的对称性和平面性，能够传输电子。
在本申请优选的技术方案中，导电剂分子为三臂星型结构，形成共轭大π体系，电子能在共轭体系中有效传输。将该导电剂与碳相导电材料搭配应用于锂离子电池中，星型结构的分子链能将孤立的活性材料颗粒和碳相导电材料颗粒有效地交联起来，形成空间导电网络，提升电池的倍率性能。
在本申请优选的技术方案中，导电剂分子侧链中引入长链烷基，如己基和2-乙基己基，以调节分子的极性及堆积形貌。所述长链烷基使导电剂与电解液有较好的亲和性，有利于电池电解液的浸润及极片的保液，提升了电池的循环性能。同时使导电材料在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中能有效的分散或溶解，改善了电极浆料搅拌工序的制程能力。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
本申请涉及一种导电剂，其结构式中含有式I所示的取代基：
其中，R1、R13和R14各自独立地选自氢、取代或未取代的C1～C12烷基、取代或未取代的C1～C12烷氧基、取代或未取代的C6～C12芳基，取代基为卤素；优选为C3～C8烷基、C1～C8烷氧基、C6～C10芳基。R15为卤素，优选为氟；n为1～6的整数，优选为3。
在本申请的上述结构式中：
对于取代或未取代的C1～C12烷基，烷基可为链状烷基，也可为环烷基，位于环烷基的环上的氢可被烷基取代，所述烷基中碳原子数优选的下限值为1，2，3，4，优选的上限值为3，4，5，6，8，10，12。优选地，选择碳原子数为1～8的烷基，进一步优选地，选择碳原子数为3～8的链状烷基，碳原子数为3～8的环烷基。作为烷基的实例，具体可以举出：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、己基、2-甲基-戊基、3-甲基-戊基、1,1,2-三甲基-丙基、3,3,-二甲基-丁基、庚基、2-庚基、3-庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、异庚基、辛基、壬基、癸基。
对于取代或未取代的C1～C12烷氧基，上述烷氧基的碳原子数的优选上限值依次为12、8、6、4、3；例如，在碳原子数的上限值为12的情况下，烷氧基的碳原子数范围是指1～12；烷氧基的最优选碳原子数为1～8。烷氧基包含直链烷氧基和带有支链的烷氧基。作为烷氧基的实例，具体可以举出：甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、叔戊氧基、新戊氧基、环戊氧基、2，2-二甲基丙氧基、1-乙基丙氧基、1-甲基丁氧基、2-甲基丁氧基、正己氧基、异己氧基、2-己氧基、3-己氧基、2-甲基戊氧基、3-甲基戊氧基、1，1，2-三甲基丙氧基、3，3-二甲基丁氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基。
作为芳基的实例，具体可以举出：苯基、萘基等。
作为本申请导电剂的一种改进，该导电剂的结构式中含有式IA所示的取代基：
其中，R11、R12、R13和R14各自独立地选自氢、取代或未取代的C1～C12烷基、取代或未取代的C1～C12烷氧基、取代或未取代的C6～C12芳基，取代基为卤素；R11～R14优选为C3～C8烷基、C1～C8烷氧基、C6～C10芳基。R15为卤素，优选为氟。
作为本申请导电剂的一种改进，导电剂的结构式如式II所示：
其中，R1～3、R13、R23、R33、R14、R24和R34各自独立地选自氢、取代或未取代的C1～C12烷基、取代或未取代的C1～C12烷氧基、取代或未取代的C6～C12芳基，取代基为卤素；优选为C3～C8烷基、C1～C8烷氧基、C6～C10芳基。R15、R23、R35为卤素，优选为氟；n1、n2、n3为1～6的整数，优选为3。
作为本申请导电剂的一种改进，导电剂的结构式如式III所示：
其中，R11、R21、R31、R12、R22、R32、R13、R23、R33、R14、R24、R34各自独立地选自氢、取代或未取代的C1～C12烷基、取代或未取代的C1～C12烷氧基、取代或未取代的C6～C12芳基，取代基为卤素；优选为C3～C8烷基、C1～C8烷氧基、C6～C10芳基。R15、R23、R35为卤素，优选为氟。
作为本申请导电剂的一种改进，R11、R21和R31相同，R12、R22和R32相同，R13、R23和R33相同，R14、R24和R34相同，R15、R25和R35相同。
作为本申请导电剂的一种改进，当R11、R21、R31、R12、R22和R32为己基，R13、R23、R33、R14、R24和R34为2-乙基己基，R15、R25和R35为氟时，导电剂的结构式如式IIIA所示：
作为本申请导电剂的一种改进，当R11、R21、R31、R12、R22和R32为异丙基，R13、R23、R33、R14、R24和R34为辛基，R15、R25和R35为氟时，导电剂的结构式如式IIIB所示：
作为本申请导电剂的一种改进，当R11、R21、R31、R12、R22和R32为苯基，R13、R23、R33、R14、R24和R34为甲氧基，R15、R25和R35为氟时，导电剂的结构式如式IIIC所示：
为了实现本申请的第二目的，如式III所示导电剂的制备方法，至少包括以下步骤：
步骤1)：制备化合物3
使化合物1和化合物2进行取代反应，得到化合物3。
作为本申请导电剂制备方法的一种改进，反应温度为100℃～120℃，反应时间为22～26小时，反应过程添加三(二亚苄基丙酮)二钯作为催化剂，三(邻甲基苯基)磷作为配体。化合物1：化合物2：三(二亚苄基丙酮)二钯：三(邻甲基苯基)磷的摩尔比为1.55～1.75：1.85～2.05：0.035～0.055：0.145～0.175。反应在惰性气体中进行。
步骤2)：制备化合物4
使化合物3与N-溴代丁二酰亚胺进行取代反应，得到化合物4。
作为本申请导电剂制备方法的一种改进，反应温度为20℃～30℃，反应时间为10～14小时。化合物3：N-溴代丁二酰亚胺的摩尔比为1.00：1.05～1.15。
步骤3)：制备式III所示的导电剂
使化合物4和化合物5进行取代反应，得到式III所示的导电剂。
作为本申请导电剂制备方法的一种改进，反应温度为100℃～120℃，反应时间为22～26小时，反应过程添加三(二亚苄基丙酮)二钯作为催化剂，三(邻甲基苯基)磷作为配体。化合物4：化合物5：三(二亚苄基丙酮)二钯：三(邻甲基苯基)磷的摩尔比为3.5～5.5：1.35～1.55：0.10～0.20：0.35～0.55。反应在惰性气体中进行。
作为本申请导电剂制备方法的一种改进，如式IIIA所示导电剂的制备方法，至少包括以下步骤：
步骤1)：制备化合物3
使N-2-乙基己基-5-氟-6'-溴代异靛(化合物1)与3,4'-二己基-(2,2'-二噻吩)-5-三甲基锡烷(化合物2)反应，得到化合物3。反应过程添加三(二亚苄基丙酮)二钯作为催化剂，三(邻甲基苯基)磷作为配体。优选N-2-乙基己基-5-氟-6'-溴代异靛：3,4'-二己基-(2,2'-二噻吩)-5-三甲基锡烷：三(二亚苄基丙酮)二钯：三(邻甲基苯基)磷的摩尔比为1.55～1.75：1.85～2.05：0.035～0.055：0.145～0.175。
步骤2)：制备化合物4
使化合物3与N-溴代丁二酰亚胺反应，得到化合物4。优选化合物3：N-溴代丁二酰亚胺的摩尔比为1.00：1.05～1.15。
步骤3)：制备式IIIA所示的导电剂
使化合物4和3,5-三[2-(5-三甲基锡)噻吩]苯(化合物5)反应，得到式IIB所示的导电剂。反应过程添加三(二亚苄基丙酮)二钯作为催化剂，三(邻甲基苯基)磷作为配体。优选化合物4：3,5-三[2-(5-三甲基锡)噻吩]苯：三(二亚苄基丙酮)二钯：三(邻甲基苯基)磷的摩尔比为3.5～5.5：1.35～1.55：0.10～0.20：0.35～0.55。
本申请中锂离子电池的组成和类型如前所述。
实施例1～3
实施例1～3的导电剂的结构式如由式III所示，取代基的具体选择如表1所示：
表1
实施例 R<sub>11</sub>、R<sub>21</sub>、R<sub>31</sub> R<sub>12</sub>、R<sub>22</sub>、R<sub>32</sub> R<sub>13</sub>、R<sub>23</sub>、R<sub>33</sub> R<sub>14</sub>、R<sub>24</sub>、R<sub>34</sub> R<sub>15</sub>、R<sub>25</sub>、R<sub>35</sub>
实施例1 己基 己基 2-乙基己基 2-乙基己基 -F
实施例2 异丙基 异丙基 辛基 辛基 -F
实施例3 苯基 苯基 甲氧基 甲氧基 -F
具体地，实施例1所示导电剂的制备方法为：
步骤1)：化合物3的制备
将N-2-乙基己基-5-氟-6'-溴代异靛(4820mg,8.2mmol)、3,4'-二己基-(2,2'-二噻吩)-5-三甲基锡烷(4940mg,9.8mmol)、三(二亚苄基丙酮)二钯(190mg,0.2mmol)和三(邻甲基苯基)磷(250mg,0.83mmol)加入500mL干燥的圆底烧瓶中。烧瓶经反复的抽空充氩气，将反应瓶内的气氛变为氩气气氛后，加入500mL甲苯。反应体系在110℃下搅拌24小时。反应结束后，用真空旋转蒸发仪除去反应体系中溶剂。利用柱层析色谱法以二氯甲烷/正己烷(1:3,v/v)为洗脱液，分离得到5.24g化合物3，产率为76％。
1H NMR(CDCl3,250MHz):d(ppm)9.18(d,J＝8.8Hz,1H),9.01(dd,J＝11.2Hz,J＝2.5Hz,1H),7.36(d,J＝2Hz,1H),7.27–7.21(m,2H),7.02(td,J＝8.7Hz,J＝2.5Hz,1H),6.93(d,J＝2Hz,1H),6.87(d,J＝2Hz,1H),6.64(dd,J＝8.8Hz,J＝4.3Hz,1H),3.81–3.61(m,4H),2.75(t,J＝7.5Hz,2H),2.58(t,J＝7.5Hz,2H),1.91–1.21(m,34H),0.96–0.82(m,18H).
步骤2)：化合物4的制备
将化合物3(4080mg,4.9mmol)溶解于200mL四氢呋喃中，加入N-溴代丁二酰亚胺(950mg,5.4mmol)，反应体系在室温搅拌12小时。向反应体系中加入碳酸氢钠水溶液，产物用二氯甲烷萃取。有机溶液依次用去离子水洗涤，无水硫酸镁干燥，过滤，真空旋转蒸发除去溶剂。采用柱层析色谱法以二氯甲烷/正己烷(1:3,v/v)为洗脱液，分离得到3655mg化合物4，产率为82％。
1H NMR(CDCl3,250MHz):d(ppm)9.18(d,J＝9.8Hz,1H),9.01(dd,J＝10.8Hz,J＝2.5Hz,1H),7.25–7.20(m,2H),7.04(td,J＝8.8Hz,J＝1.3Hz,1H),6.91(d,J＝2Hz,1H),6.86(s,1H),6.66(dd,J＝8.8Hz,J＝4.3Hz,1H),3.81–3.61(m,4H),2.73(t,J＝7.5Hz,2H),2.56(t,J＝7.5Hz,2H),1.89–1.21(m,34H),0.94–0.79(m,18H).
步骤3)：导电剂化合物6的制备
将化合物4(2250mg,2.45mmol)、3,5-三[2-(5-三甲基锡)噻吩]苯(595mg,0.735mmol)、三(二亚苄基丙酮)二钯(55mg,0.06mmol)和三(邻甲基苯基)磷(75mg,0.245mmol)加入500mL干燥的圆底烧瓶中。烧瓶经反复的抽空充氩气，将反应瓶内的气氛变为氩气气氛后，加入200mL甲苯。反应体系在110℃下搅拌24小时。反应结束后，用真空旋转蒸发仪除去反应体系中溶剂。利用柱层析色谱法以二氯甲烷/正己烷(1:2,v/v)为洗脱液，分离得到8890mg化合物6，产率为64％。
1H NMR(CDCl3,250MHz):d(ppm)9.16(d,J＝9.8Hz,3H),9.02(dd,J＝9.8Hz,J＝2.5Hz,3H),7.68(s,3H),7.35(d,J＝3.8Hz,3H),7.28–7.19(m,6H),7.14(d,J＝3.8Hz,3H),7.07–6.95(m,6H),6.87(d,J＝2Hz,3H),6.62(dd,J＝8.8Hz,J＝4.3Hz,3H),3.79–3.49(m,12H),2.81(t,J＝8.8Hz,12H),1.91–1.29(m,102H),0.94–0.82(m,54H).
13C NMR(CDCl3):d(ppm)168.2,160.1,156.4,145.9,142.6,140.8,140.2,137.6,136.1,135.2,133.8,133.7,132.1,131.5,130.7,130.5,128.6,127.4,126.4,124.1,122.4,120.5,118.6,118.0,116.9,107.9,104.4,44.1,37.5,31.6,30.6,29.5,29.1,28.7,24.1,23.0,22.5,14.0,10.7.
本申请其它实施例中的导电剂也通过上述方法，选用不同的原料进行制备。
将实施例1～3制备的导电剂应用于锂离子电池中，按质量配比镍钴锰酸锂三元材料：粘结剂PVDF：Super P：导电剂(实施例1～n制备的导电剂)＝90:5:2.5:2.5制备锂离子电池阴极极片，并与石墨阳极极片、聚乙烯隔膜、电解液一起按常规方法装配为锂离子电池。
对比例：
按质量配比镍钴锰酸锂三元材料：粘结剂PVDF：Super P＝90:5:5制备锂离子电池阴极极片，并与石墨阳极极片、聚乙烯隔膜、电解液一起按常规方法装配为锂离子电池。
测试电池的倍率性能和循环寿命，检测结果如表2所示：
电池倍率性能测试：电池以1C满充电后，以1C倍率放电，再以1C满充电后，以3C倍率放电，测试电池3C倍率放出电量占1C倍率放出电量的百分比。
电池循环寿命测试：电池以1C满充电后，以1C倍率放电，进行充放电循环。
表2
编号 3C放电容量/％ 循环寿命/次
实施例1 92 720次
实施例2 92 716
实施例3 93 702
对比例 85 530
倍率性能测试表明，本申请提出的导电剂应用于锂离子电池中，能将孤立的活性材料颗粒和碳相导电材料颗粒有效地交联起来，形成空间导电网络，与对比例相比显著提升电池的倍率性能。
循环寿命测试表明，本申请提出的导电剂应用于锂离子电池中，导电剂分子侧链的长链烷基使导电剂与电解液有较好的亲和性，有利于电池电解液的浸润及极片的保液，与对比例相比具有更长的循环寿命，提升了电池的循环性能。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求。任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以权利要求所界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种导电剂，其特征在于，所述导电剂具有如下结构式II：
其中，所述R1、R13、R14、R2、R23、R24、R3、R33和R34各自独立地选自氢、取代或未取代的C1～C12烷基、取代或未取代的C1～C12烷氧基、取代或未取代的C6～C12芳基，取代基为卤素；
所述R15、R25和R35为卤素；
n1、n2和n3各自独立地为1～6的整数。
2.根据权利要求1所述的导电剂，其特征在于，在所述导电剂的结构式中含有式II中，所述R1、R13和R14各自独立地选自C3～C8烷基、C1～C8烷氧基、C6～C10芳基；
所述R15为氟；
n1、n2和n3各自独立地为3。
3.一种导电剂，其特征在于，所述导电剂的结构式如式III所示：
其中，所述R11、R12、R13、R14、R21、R22、R23、R24、R31、R32、R33和R34各自独立地选自氢、取代或未取代的C1～C12烷基、取代或未取代的C1～C12烷氧基、取代或未取代的C6～C12芳基，取代基为卤素；
所述R15、R25和R35为卤素。
4.根据权利要求3所述的导电剂，其特征在于，R11、R21和R31相同，R12、R22和R32相同，R13、R23和R33相同，R14、R24和R34相同，R15、R25和R35相同。
5.根据权利要求4所述的导电剂，其特征在于，所述导电剂的结构式如式IIIA、IIIB、IIIC所示：
6.一种制备如权利要求3所述导电剂的方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
步骤1)：制备化合物3
使化合物1和化合物2进行取代反应，得到化合物3；
步骤2)：制备化合物4
使化合物3与N-溴代丁二酰亚胺进行取代反应，得到化合物4；
步骤3)：制备式III所示的导电剂
使化合物4和化合物5进行取代反应，得到式III所示的导电剂；
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤1)和步骤3)中，所述反应温度为100℃～120℃，反应时间为22～26小时，反应过程添加三(二亚苄基丙酮)二钯作为催化剂，三(邻甲基苯基)磷作为配体，反应在惰性气体中进行；
步骤1)中，所述化合物1∶化合物2∶三(二亚苄基丙酮)二钯∶三(邻甲基苯基)磷的摩尔比为1.55～1.75∶1.85～2.05∶0.035～0.055∶0.145～0.175；
步骤3)中，所述化合物4∶化合物5∶三(二亚苄基丙酮)二钯∶三(邻甲基苯基)磷的摩尔比为3.5～5.5∶1.35～1.55∶0.10～0.20∶0.35～0.55。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述反应时间为10～14小时，所述化合物3∶N-溴代丁二酰亚胺的摩尔比为1.00∶1.05～1.15。
9.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的正极片和/或负极片上使用权利要求1至5中任一项所述的导电剂。
10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述导电剂与碳相导电材料配合使用，所述导电剂与碳相导电材料的摩尔比为1～5∶1。
11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，所述导电剂与碳相导电材料的摩尔比为1∶1。
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