一种电解液、包含该电解液的电化学装置和电子装置制造方法及图纸

本申请提供了一种电解液、包含该电解液的电化学装置和电子装置，其中，电解液包括式(I

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种电解液、包含该电解液的电化学装置和电子装置


[0001]本申请涉及电化学领域，具体涉及一种电解液、包含该电解液的电化学装置和电子装置。

技术介绍

[0002]二次电池(例如锂离子电池)作为一种新型的可移动储能装置，由于具有高能量密度、高工作电压、循环寿命长、无记忆效应、绿色环保等特点，在手机、笔记本电脑、摄像机等便携式小型电子设备领域得到了广泛应用，并逐渐向大型电动运输工作和可再生能源存储领域扩展。随着锂离子电池在上述领域中的广泛应用，人们对锂离子电池的能量密度的要求也越来越高。
[0003]为了进一步提高锂离子电池的能量密度，通常采用提高充电电压或增加活性物质的容量的方法。但这两种方法均会加速锂离子电池中电解液的分解，进而使锂离子电池的循环性能和高温(≥60℃)存储性能下降。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种电解液、包含该电解液的电化学装置和电子装置，以改善电化学装置的循环性能和高温存储性能。
[0005]本申请第一方面提供了一种电解液，其包括式(I
‑
A)化合物：
[0006][0007]其中，A1选自式(I
‑
B)亚基、式(I
‑
C)亚基或式(I
‑
D)亚基：
[0008][0009]X和Y各自独立地选自式(I
‑
E)亚基、式(I
‑
F)亚基、式(I
‑
G)亚基或式(I
‑
H)亚基：
[0010][0011]表示与相邻原子的结合位点；R
12
和R
17
各自独立地选自经取代或未经取代的C1至C
10
的烷基、经取代或未经取代的C2至C
10
的烯基、经取代或未经取代的C2至C
10
的炔基、经取代或未经取代的C6至C
10
的芳基、经取代或未经取代的C3至C
10
的脂环烃基、经取代或未经取代的C1至C
10
的脂杂环基、经取代或未经取代的C1至C
10
的芳杂环基，经取代时，各取代基各自
独立地选自卤原子；R
11
、R
13
、R
14
、R
15
、R
16
、R
18
和R
19
各自独立地选自单键、经取代或未经取代的C1至C
10
的亚烷基、经取代或未经取代的C2至C
10
的亚烯基、经取代或未经取代的C2至C
10
的亚炔基、经取代或未经取代的C6至C
10
的亚芳基、经取代或未经取代的C3至C
10
的亚脂环烃基、经取代或未经取代的C1至C
10
的亚脂杂环基、经取代或未经取代的C1至C
10
的亚芳杂环基，经取代时，各取代基各自独立地选自卤原子；脂杂环基、芳杂环基、亚脂杂环基和亚芳杂环基中的杂原子各自独立地包括N、S或O。
[0012]将包括式(I
‑
A)化合物的电解液应用于电化学装置中，能够使电化学装置的正极表面形成稳定的正极固态界面膜、负极表面形成稳定的负极固态界面膜，进一步提高正极表面和负极表面的稳定性，抑制电解液在高温下的持续分解，从而改善电化学装置的循环性能和高温存储性能。
[0013]优选地，式(I
‑
A)化合物包括以下化合物(I
‑
1)至(I
‑
38)中的至少一个：
[0014][0015][0016]在本申请的一种实施方案中，基于电解液的质量，式(I
‑
A)化合物的质量百分含量W
I
为0.01％至5％，优选为0.1％至1％。例如，W
I
的值可以为0.01％、0.1％、0.5％、1％、3％、5％或上述任两个数值范围间的任一数值。通过将式(I
‑
A)化合物的质量百分含量W
I
控制在上述范围内，更有利于改善电化学装置的循环性能和高温存储性能。
[0017]在本申请的一种实施方案中，电解液还包括式(II
‑
A)化合物：
[0018][0019]其中，R
21
和R
22
各自独立地选自经取代或未经取代的C1至C5的烷基、经取代或未经取代的C2至C5的烯基、经取代或未经取代的C2至C5的炔基，经取代时，各取代基各自独立地选自卤原子或甲基，R
21
和R
22
可以构成闭环结构。
[0020]式(II
‑
A)化合物在电解液中的加入，能够进一步改善正极表面和负极表面的稳定性、抑制电解液在高温下的持续分解，减少电解液发生氧化还原反应所需的消耗，抑制电解液的产气，从而进一步改善电化学装置的循环性能和高温存储性能。
[0021]优选地，式(II
‑
A)化合物包括以下化合物(II
‑
1)至(II
‑
12)中的至少一个：
[0022][0023]在本申请的一种实施方案中，电解液满足以下(a)或(b)中的至少一者：(a)基于电解液的质量，式(II
‑
A)化合物的质量百分含量W
II
为0.05％至3％，优选为0.1％至1％；(b)基于电解液的质量，式(I
‑
A)化合物的质量百分含量W
I
与式(II
‑
A)化合物的质量百分含量W
II
满足：0＜W
I
/W
II
≤10，优选为0.25≤W
I
/W
II
≤5。
[0024]例如，W
II
的值可以为0.05％、0.1％、1％、2％、3％或上述任两个数值范围间的任一数值。通过将式(II
‑
A)化合物的质量百分含量W
II
控制在上述范围内，更有利于改善电化学装置的循环性能和高温存储性能。
[0025]例如，W
I
/W
II
的值可以为0.1、0.17、0.25、0.5、5、10或上述任两个数值范围间的任一数值。通过将W
I
/W
II
的值控制在上述范围内，使式(I
‑
A)化合物和式(II
‑
A)化合物发挥协同作用，更有利于改善电化学装置的循环性能和高温存储性能。
[0026]在本申请的一种实施方案中，电解液还包括第一锂盐，第一锂盐包括二氟磷酸锂(LiPO2F2)、二氟双草酸磷酸锂(LiDFOP)或四氟草酸磷酸锂中的至少一种。第一锂盐在电解液中的加入，能够进一步改善正极表面的正极固态界面膜的成膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电解液，其包括式(I
‑
A)化合物：其中，A1选自式(I
‑
B)亚基、式(I
‑
C)亚基或式(I
‑
D)亚基：X和Y各自独立地选自式(I
‑
E)亚基、式(I
‑
F)亚基、式(I
‑
G)亚基或式(I
‑
H)亚基：H)亚基：表示与相邻原子的结合位点；R
12
和R
17
各自独立地选自经取代或未经取代的C1至C
10
的烷基、经取代或未经取代的C2至C
10
的烯基、经取代或未经取代的C2至C
10
的炔基、经取代或未经取代的C6至C
10
的芳基、经取代或未经取代的C3至C
10
的脂环烃基、经取代或未经取代的C1至C
10
的脂杂环基、经取代或未经取代的C1至C
10
的芳杂环基，经取代时，各取代基各自独立地选自卤原子；R
11
、R
13
、R
14
、R
15
、R
16
、R
18
和R
19
各自独立地选自单键、经取代或未经取代的C1至C
10
的亚烷基、经取代或未经取代的C2至C
10
的亚烯基、经取代或未经取代的C2至C
10
的亚炔基、经取代或未经取代的C6至C
10
的亚芳基、经取代或未经取代的C3至C
10
的亚脂环烃基、经取代或未经取代的C1至C
10
的亚脂杂环基、经取代或未经取代的C1至C
10
的亚芳杂环基，经取代时，各取代基各自独立地选自卤原子；所述脂杂环基、所述芳杂环基、所述亚脂杂环基和所述亚芳杂环基中的杂原子各自独立地包括N、S或O。2.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述式(I
‑
A)化合物包括以下化合物(I
‑
1)至(I
‑
38)中的至少一个：
3.根据权利要求1所述的电解液，其中，基于所述电解液的质量，所述式(I
‑
A)化合物的质量百分含量W
I
为0.01％至5％。
4.根据权利要求3所述的电解液，其中，所述电解液还包括式(II
‑
A)化合物：其中，R
21
和R
22
各自独立地选自经取代或未经取代的C1至C5的烷基、经取代或未经取代的C2至C5的烯基、经取代或未经取代的C2至C5的炔基，经取代时，各取代基各自独立地选自卤原子或甲基，R
21
和R
22
可以构成闭环结构。5.根据权利要求4所述的电解液，其中，所述式(II
‑
A)化合物包括以下化合物(II
‑
1)至(II
‑
12)中的至少一个：6.根据权利要求4所述的电解液，其中，所述电解液满足以下(a)或(b)中的至少一者：(a)基于所述电解液的质量，所述式(II
‑
A)化合物的质量百分含量W
II
为0.05％至3％；(b)基于所述电解液的质量，所述式(I
‑
A)化合物的质量百分含量W
I
与所述式(II
‑
A)化合物的质量百分含量W
II
满足：0＜W
I
/W
II
≤10。7.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述电解液还包括第一锂盐，所述第一锂盐包括二氟磷酸锂、二氟双草酸磷酸锂或四氟草酸磷酸锂中的至少一种。8.根据权利要求7所述的电解液，其中，基于所述电解液的质量，所述第一锂盐的质量百分含量W
L1
为0.1％至1％。9.根据权利要求3所述的电解液，其中，所述电解液还包括硫氧双键化合物，所述硫氧双键化合物包括式(III
‑
A)化合物：其中，A3选自式(III
‑
B)亚基、式(III
‑
C)亚基、式(III
‑
D)亚基、式(III
‑
E)亚基、式(III
‑
F)亚基、式(III
‑
G)亚基、式(III
‑
H)亚基或式(III
‑
I)亚基中的任意一种：
表示与相邻原子的结合位点；R
31
和R
32
各自独立地选自经取代或未经取代的C1至C5的烷基、经取代或未经取代的C2至C
10
的烯基、经取代或未经取代的C2至C
10
的炔基、经取代或未经取代的C3至C
10
的脂环基、经取代或未经取代的C6至C
10
的芳基、经取代或未经取代的C1至C6的脂杂环基、经取代或未经取代的C1至C6的芳杂环基、经取代或未经取代的C1至C3的磺酰氧基烷基，经取代时，各取代基各自独立地选自卤原子、C1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：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：