本申请涉及一种电解液及包含该电解液的电化学装置。本申请的电解液包括含有‑CN官能团的化合物，可以显著改善使用其的电化学装置的浮充性能、长期循环测试下的阻抗增加和热冲击性能。
【技术实现步骤摘要】
一种电解液及包含该电解液的电化学装置
本申请涉及一种电解液及包含该电解液的电化学装置。
技术介绍
随着智能产品的普及和应用，人们对手机、笔记本电脑、相机等电子产品的需求逐年增加。电化学装置作为电子产品的工作电源，具有能量密度高、无记忆效应、工作电压高等特点，正逐步取代传统的Ni-Cd、MH-Ni电池。然而随着电子产品向轻薄化和便携化的发展，人们对电化学装置的要求不断提高，开发较为安全的同时能够耐高温以及各种恶化条件的电化学装置成为当务之急。尤其在市场上频繁出现电池鼓胀以及使用一段时间后电子产品自动关机以及燃烧爆炸的问题后，市场对电池在使用过程中的安全和电池在长寿命性能下的阻抗增加提升到一个新的高度。如何解决电化学装置的安全问题同时兼顾循环性能下的阻抗问题一直是困扰大家的难题。为了解决上述问题，本申请在电化学装置的电解液中引入了含有-CN官能团的化合物。此化合物的加入可以显著改善电池的浮充性能、长期循环测试下的阻抗增加和热冲击性能。
技术实现思路
本申请实施例通过提供一种电解液和使用该电解液的电化学装置以试图在至少某种程度上解决至少一种存在于相关领域中的问题。该电解液的特点是包括含有-CN官能团的化合物。该电解液可以显著改善使用其的电化学装置的浮充性能、长循环下的阻抗增加和热冲击性能。在一个实施例中，本申请提供一种电解液，其包含含有-CN官能团的化合物，所述含有-CN官能团的化合物包含结构式为式(I)的第一化合物和结构式为式(II)的第二化合物：其中，R11选自取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚烯基、取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚环烷基，其中经取代时，取代基选自卤素、烷基或烯基中的一种或多种；且R21选自取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚烯基、取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的R0-S-R基团、取代或未取代的链状醚基，其中R0、R各自独立的为取代或未取代的亚烷基，其中经取代时，取代基选自卤素、烷基或烯基中的一种或多种。根据本申请的实施例，R11选自取代或未取代的C1～C20亚烷基、取代或未取代的C2～C20亚烯基、取代或未取代的C6～C20亚芳基、取代或未取代的C6～C20亚环烷基，其中经取代时，取代基选自卤素、C1～C6烷基或C1～C6烯基中的一种或多种；且R21选自取代或未取代的C1～C20亚烷基、取代或未取代的C2～C20亚烯基、取代或未取代的C6～C20亚芳基、取代或未取代的R0-S-R基团、取代或未取代的C2～C20链状醚基，其中R0、R各自独立的为取代或未取代的C1～C10亚烷基，其中经取代时，取代基选自卤素、C1～C6烷基或C1～C6烯基中的一种或多种。根据本申请的实施例，R11选自取代或未取代的C1～C10亚烷基、取代或未取代的C2～C10亚烯基、取代或未取代的C6～C10亚芳基、取代或未取代的C6～C10亚环烷基，其中经取代时，取代基为氟；且R21选自取代或未取代的C1～C10亚烷基、取代或未取代的C2～C10亚烯基、取代或未取代的R0-S-R基团、取代或未取代的R1-O-R2基团，取代或未取代的R3-O-R4-O-R5基团，其中R0、R、R1、R2、R3、R4、R5各自独立的为取代或未取代的C1～C4亚烷基，其中经取代时，取代基为氟。根据本申请的实施例，所述第一化合物包括或选自如下化合物中的一种或多种：根据本申请的实施例，所述第二化合物包括或选自如下化合物中的一种或多种：根据本申请的实施例，基于所述电解液的总重量，所述第一化合物的重量百分比X和所述第二化合物的重量百分比Y满足如下条件：约0.5wt％≤(X+Y)≤约30wt％。根据本申请的实施例，基于所述电解液的总重量，所述第一化合物的重量百分比X和所述第二化合物的重量百分比Y满足如下条件：约1wt％≤(X+Y)≤约15wt％。根据本申请的实施例，基于所述电解液的总重量，所述第一化合物的重量百分比X和所述第二化合物的重量百分比Y满足如下条件：约3.5wt％≤(X+Y)≤约15wt％。根据本申请的实施例，基于所述电解液的总重量，所述第一化合物的重量百分比X和所述第二化合物的重量百分比Y满足如下条件：约0.05≤(X/Y)≤约10。根据本申请的实施例，基于所述电解液的总重量，所述第一化合物的重量百分比X和所述第二化合物的重量百分比Y满足如下条件：约0.1≤(X/Y)≤约3。根据本申请的实施例，基于所述电解液的总重量，所述第一化合物的重量百分比X和所述第二化合物的重量百分比Y同时满足如下条件：约0.5wt％≤(X+Y)≤约30wt％；且约0.5≤(X/Y)≤约10。根据本申请的实施例，基于所述电解液的总重量，所述第一化合物的重量百分比X和所述第二化合物的重量百分比Y同时满足如下条件：约1wt％≤(X+Y)≤约15wt％；且约0.1≤(X/Y)≤约3。根据本申请的实施例，所述电解液还可包括含有硫氧双键的化合物，所述含有硫氧双键的化合物包括结构式为式(III-A)的化合物或结构式为式(III-B)的化合物：或其组合；其中R31、R32各自独立地选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基团，其中杂原子选自O、S、P中的一种或多种，其中经取代时，取代基选自卤素、硝基、氰基、羧基或硫酸基中的一种或多种；且R33选自取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的C2～C10亚烯基、其中所述亚烷基任选地含有杂原子，其中杂原子选自O、S、P中的一种或多种，其中经取代时，取代基选自卤素、烷基或烯基中的一种或多种。根据本申请的实施例，R31、R32各自独立地选自取代或未取代的C1～C10烷基、取代或未取代的C2～C10烯基、取代或未取代的C6～C10芳基、取代或未取代的C1～C10杂环基团，其中杂原子选自O、S、P中的一种或多种，其中经取代时，取代基选自卤素、硝基、氰基、羧基或硫酸基中的一种或多种；且R33选自取代或未取代的C1～C10亚烷基、取代或未取代的C2～C10亚烯基、其中所述亚烷基任选地含有杂原子，其中杂原子选自O、S、P中的一种或多种，其中经取代时，取代基选自卤素、C1～C10烷基或C2～C10烯基中的一种或多种。根据本申请的实施例，R31、R32各自独立地选自取代或未取代的C1～C5烷基、取代或未取代的C2～C10烯基、取代或未取代的C6～C10芳基、取代或未取代的C1-C6杂环基，其中杂原子选自O、S、P中的一种或多种，其中经取代时，取代基选自卤素、硝基、氰基、羧基、硫酸基中的一种或多种；且R33选自取代或未取代的C1～C6亚烷基、取代或未取代的C2～C4亚烯基、其中所述C1～C6亚烷基任选地含有杂原子，其中杂原子选自O、S、P中的一种或多种，其中经取代时，取代基选自卤素、C1～C3烷基、C2～C4烯基中的一种或多种。根据本申请的实施例，所述含有硫氧双键的化合物包括或选自如下化合物中的一种或多种：根据本申请的实施例，基于所述电解液的总重量，所述含有硫氧双键的化合物的含量为约0.01wt％-约30wt％。根据本申请的实施例，基于所述电解液的总重量，所述含有硫氧双键的化合物的含量为约0.1wt％-约10wt％。根据本申请的实施例，基于所述电解液的总重量，所述含有硫氧双键的化合物的含量为约0本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电解液，其特征在于，包含结构式为式(I)的第一化合物和结构式为式(II)的第二化合物，
【技术特征摘要】
1.一种电解液，其特征在于，包含结构式为式(I)的第一化合物和结构式为式(II)的第二化合物，其中，R11选自取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚烯基、取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚环烷基，其中经取代时，取代基选自卤素、烷基或烯基中的一种或多种；且R21选自取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚烯基、取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的R0-S-R基团、取代或未取代的链状醚基，其中R0、R各自独立的为取代或未取代的亚烷基，其中经取代时，取代基选自卤素、烷基或烯基中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，R11选自取代或未取代的C1～C10亚烷基、取代或未取代的C2～C10亚烯基、取代或未取代的C6～C10亚芳基、取代或未取代的C6～C10亚环烷基，其中，经取代时，取代基为氟；且R21选自取代或未取代的C1～C10亚烷基、取代或未取代的C2～C10亚烯基、取代或未取代的R0-S-R基团、取代或未取代的R1-O-R2基团，取代或未取代的R3-O-R4-O-R5基团，其中R0、R、R1、R2、R3、R4、R5各自独立的为取代或未取代的C1～C4亚烷基，其中经取代时，取代基为氟。3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述第一化合物包括如下化合物中的一种或多种：4.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述第二化合物包括如下化合物中的一种或多种：5.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的总重量，所述第一化合物的重量百分比X和所述第二化合物的重量百分比Y同时满足如下条件：1wt％≤(X+Y)≤15wt％；0.05≤(X/Y)≤5。6.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的总重量，所述第一化合物的重量百分比X和所述第二化合物的重量百分比Y同时满足如下条件：3.5wt％≤(X+Y)≤15wt％；0.05≤(X/Y)≤5。7.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的总重量，所述第一化合物的重量百分比X和所述第二化合物的重量百分比Y同时满足如下条件：1wt％≤(X+Y)≤15wt％；0.1≤(X/Y)≤3。8.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，其还包括含有硫氧双键的化合物，所述含有硫氧双键的化合物包括结构式为式(III-A)的化合物或结构式为式(III-B)的化合物：或其组合；其中R31、R32各自独立地选自取代或未取代的烷基、取代或...
【专利技术属性】
技术研发人员：栗文强，张水蓉，唐超，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35
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