一种电解液及电化学装置制造方法及图纸

技术编号:25841071 阅读:21 留言:0更新日期:2020-10-02 14:20
本申请提供了一种电解液及电化学装置,所述电解液含有式I化合物添加剂,可以有效改善电化学装置高温循环及高温存储性能。

【技术实现步骤摘要】
一种电解液及电化学装置
本申请涉及储能
,尤其涉及一种电解液和包含该电解液的电化学装置。
技术介绍
锂离子电池具有环境友好性、能量密度高、工作电压高和循环寿命长等优点,目前已经广泛应用于电动汽车、消费电子产品及储能装置等领域。凭借高能量密度和无记忆效应等优势,锂离子电池已逐渐成为上述领域的主流电池。随着科技的不断发展,对于电化学装置的能量密度和工作电压的要求越来越高,如何进一步改善上述性能成为业界急需解决的问题。
技术实现思路
本申请提供了一种电解液和包含该电解液的电化学装置。本申请的电解液能够改善电化学装置的使用寿命和耐氧化性、减少电解液分解产生的副产物、抑制循环过程中电池厚度膨胀,适用于高电压和高能量密度的电化学装置,具有广阔的应用前景。本申请的一方面提供了一种电解液。在一些实施例中,所述电解液包含式I化合物:其中n为0到10的整数;R1及R2各自独立地选自经取代或未经取代的C1-C10亚烷基、经取代或未经取代的C2-C10亚烯基、或经取代或未经取代的C1-C10亚烷氧基,其中经取代时是经一个或多个选自C1-C6烷基、C2-C6烯基、C1-C6烷氧基、卤素或氰基的取代基取代;R3选自氢、卤素、经取代或未经取代的C1-C10烷基、或经取代或未经取代的C3-C10环烷基,其中经取代时取代基选自卤素或氰基;A1、A2、A3各自独立选自CH2、CH、C、N、S、O、B或Si;当A2为S或O时,R3不存在;X1选自经取代或未经取代的C1-C10亚烷基、经取代或未经取代的C2-C10亚烯基、=Rc=、或=Rc-,其中Rc选自经取代或未经取代的C2-C6亚烷基,其中经取代时取代基选自卤素或氰基;当A1、A2和A3中的任何一者为氮时,另外两者中的至少一者为氮;A1、A2、A3及X1组成的环不是苯环。在一些实施例中,所述式I化合物包含:中的至少一种;其中所述式I的化合物的含量占所述电解液重量的0.1%至5%。在一些实施例中,所述电解液进一步包含二氟磷酸锂,所述二氟磷酸锂的含量占所述电解液重量的0.01%至1.5%。在一些实施例中,所述二氟磷酸锂的含量占所述电解液重量的百分比为a%,所述式Ⅰ化合物的含量占所述电解液重量的百分比为b%,a/b的范围为0.01至6。在一些实施例中,所述电解液进一步包含式Ⅱ化合物,其中R4、R5和R6各自独立选自H、氰基、经取代或未经取代的C1-C10烷基、或-Ra-X-Rb;其中Ra选自单键、或经取代或未经取代的C1-C10亚烷基,Rb选自氰基、或经取代或未经取代的C1-C10烷基,X选自O、S、砜基、或碳酸酯基,其中经取代时取代基选自卤素或氰基,且R4、R5和R6中的至少一者包含氰基;其中所述式Ⅱ化合物的量占所述电解液重量的0.1%至5%。在一些实施例中,所述式Ⅱ化合物包含:中的至少一种。在一些实施例中,所述电解液进一步包含式Ⅲ化合物、式IV化合物或式Ⅴ化合物中的至少一种,R10-O-R9式IV、其中R7和R8各自独立选自未经取代或经一个或多个氟取代的C1-C10烷基,且R7和R8中的至少一者经氟取代;R9和R10各自独立选自未经取代或经一个或多个氟取代的C1-C10烷基,且R9和R10中的至少一者经氟取代;m为0到5的整数;基于所述电解液的总重量,所述式Ⅲ化合物的量为小于等于60%;基于所述电解液的总重量,所述式IV化合物的量为小于等于60%,基于所述电解液的总重量,所述式V化合物的量为小于等于25%。在一些实施例中,所述式Ⅲ化合物包含:中的至少一种;所述式IV化合物包含:中的至少一种;所述式V化合物包含:中的至少一种。本申请的另一方面提供了一种电化学装置,其包括正极、负极以及上述任何一种电解液。在一些实施例中,所述正极包括含有铝元素的正极材料,所述铝元素占所述正极材料总重量的0.001%至3%。本申请的又一方面提供了一种电子装置,所述电子装置包括如上所述的任意一种电化学装置。本申请实施例的额外层面及优点将部分地在后续说明中描述、显示、或是经由本申请实施例的实施而阐释。附图说明图1显示对一个实施例及一个对比例的正极表面的红外测试结果。具体实施方式本申请的实施例将会被详细的描述在下文中。本申请的实施例不应该被解释为对本申请要求保护范围的限制。除非另外明确指明,本文使用的下述术语具有下文指出的含义。如本文中所使用,术语“约”用以描述及说明小的变化。当与事件或情形结合使用时,所述术语可指代其中事件或情形精确发生的例子以及其中事件或情形极近似地发生的例子。举例来说,当结合数值使用时,术语可指代小于或等于所述数值的±10%的变化范围,例如小于或等于±5%、小于或等于±4%、小于或等于±3%、小于或等于±2%、小于或等于±1%、小于或等于±0.5%、小于或等于±0.1%、或小于或等于±0.05%。另外,有时在本文中以范围格式呈现量、比率和其它数值。应理解,此类范围格式是用于便利及简洁起见,且应灵活地理解,不仅包含明确地指定为范围限制的数值,而且包含涵盖于所述范围内的所有个别数值或子范围,如同明确地指定每一数值及子范围一般。在具体实施方式及权利要求书中,由术语“中的一者”连接的项目的列表可意味着所列项目中的任一者。例如,如果列出项目A及B,那么短语“A及B中的一者”意味着仅A或仅B。在另一实例中,如果列出项目A、B及C,那么短语“A、B及C中的一者”意味着仅A;仅B;或仅C。项目A可包含单个元件或多个元件。项目B可包含单个元件或多个元件。项目C可包含单个元件或多个元件。在具体实施方式及权利要求书中,由术语“中的至少一者”、“中的至少一种”或其他相似术语所连接的项目的列表可意味着所列项目的任何组合。例如,如果列出项目A及B,那么短语“A及B中的至少一者”或“A或B中的至少一者”意味着仅A;仅B;或A及B。在另一实例中,如果列出项目A、B及C,那么短语“A、B及C中的至少一者”或“A、B或C中的至少一者”意味着仅A;或仅B;仅C;A及B(排除C);A及C(排除B);B及C(排除A);或A、B及C的全部。项目A可包含单个元件或多个元件。项目B可包含单个元件或多个元件。项目C可包含单个元件或多个元件。在具体实施方式及权利要求书中,在关于碳数的表述即大写字母“C”后面的数字,例如“C1-C10”、“C3-C10”等中,在“C”之后的数字例如“1”、“3”或“10”表示具体官能团中的碳数。即,官能团分别可包括1-10个碳原子和3-10个碳原子。例如,“C1-C4烷基”或“C1-4烷基”是指具有1-4个碳原子的烷基,例如CH3-、CH3CH2-、CH3CH2CH2-、(CH3)2CH-、CH3CH2CH2CH2-、C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电解液,其包含式I化合物:/n

【技术特征摘要】
1.一种电解液,其包含式I化合物:



其中n为0到10的整数;
R1及R2各自独立地选自经取代或未经取代的C1-C10亚烷基、经取代或未经取代的C2-C10亚烯基、或经取代或未经取代的C1-C10亚烷氧基,其中经取代时是经一个或多个选自C1-C6烷基、C2-C6烯基、C1-C6烷氧基、卤素或氰基的取代基取代;
R3选自氢、卤素、经取代或未经取代的C1-C10烷基、或经取代或未经取代的C3-C10环烷基,其中经取代时取代基选自卤素或氰基;
A1、A2、A3各自独立选自CH2、CH、C、N、S、O、B或Si;
当A2为S或O时,R3不存在;
X1选自经取代或未经取代的C1-C10亚烷基、经取代或未经取代的C2-C10亚烯基、=Rc=、或=Rc-,其中Rc选自经取代或未经取代的C2-C6亚烷基,其中经取代时取代基选自卤素或氰基;
当A1、A2和A3中的任何一者为氮时,另外两者中的至少一者为氮;
A1、A2、A3及X1组成的环不是苯环。


2.根据权利要求1所述的电解液,其中所述式I化合物包含:



中的至少一种;
其中所述式I的化合物的含量占所述电解液重量的0.1%至5%。


3.根据权利要求1所述的电解液,其中所述电解液进一步包含二氟磷酸锂,所述二氟磷酸锂的含量占所述电解液重量的0.01%至1.5%。


4.根据权利要求3所述的电解液,其中所述二氟磷酸锂的含量占所述电解液重量的百分比为a%,所述式Ⅰ化合物的含量占所述电解液重量的百分比为b%,a/b的范围为0.01至6。


5.根据权利要求1所述的电解液,其中所述电解液进一步包含式Ⅱ化合物,



其中R4、R5和R6各自独立选自H、氰基、经取代或未经取代的C1-C10...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘建栗文强郑建明彭谢学
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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