电化学装置及电子装置制造方法及图纸

本申请提供了一种电化学装置，包括负极极片和电解液，所述负极极片包含负极活性材料，所述负极活性材料包含硅基材料；所述电解液中包含第一物质、第二物质和第三物质；所述第一物质选自氟苯化合物或氟醚化合物；第二物质选自磷酸酯、亚磷酸酯、碳酸酯、羧酸酯、醚或砜中的至少一种；第三物质为锂盐；基于所述电解液的质量，所述第二物质与第三物质的质量比为Y，Y的范围为：0.8≤Y≤4。所述电子装置包括所述电化学装置。本申请可实现显著提升电化学装置的循环性能。的循环性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电化学装置及电子装置


[0001]本申请涉及电化学领域，尤其涉及一种电化学装置及电子装置。

技术介绍

[0002]硅元素因其高容量和储量丰富，因此硅基活性材料被认为是最有可能取代石墨作为锂离子电池的负极活性材料。但目前商用的锂离子电池主要还是以传统的石墨作为负极，因为硅基活性材料在循环的过程中不断膨胀收缩，造成阳极SEI膜的破裂和电解液的持续消耗，造成锂离子电池的循环性能恶化。

技术实现思路

[0003]鉴于
技术介绍
中存在的问题，本申请的目的在于提供一种电化学装置及电子装置。
[0004]为了达到上述目的，本申请提供了一种电化学装置，包括负极极片和电解液，所述负极极片包含负极活性材料，所述负极活性材料包含硅基材料；所述电解液中包含第一物质、第二物质和第三物质；所述第一物质选自氟苯化合物或氟醚化合物；第二物质选自磷酸酯、亚磷酸酯、碳酸酯、羧酸酯、醚或砜中的至少一种；第三物质为锂盐；基于所述电解液的质量，所述第二物质与第三物质的质量比为Y，Y的范围为：0.8≤Y≤4。
[0005]在一些实施例中，所述氟苯化合物选自氟苯、二氟苯、三氟苯、四氟苯、五氟苯或六氟苯中的至少一种。
[0006]在一些实施例中，所述氟醚类化合物的结构式为式1所示化合物
[0007][0008]其中，R1和R2独立选自经取代或未经取代的C1‑
12
烷基、C1‑
12
烷氧基；其中，经取代时，取代基为氟，式1上至少有4个氟。
[0009]在一些实施例中，所述氟醚化合物选自甲基九氟丁醚、1,1,2,2
‑
四氟乙基
‑
2,2,3,3
‑
四氟丙基醚、1,1,1,2,2
‑
五氟
‑3‑
(三氟甲氧基)丙烷、1,1,1,2,2,3,3
‑
七氟代
‑3‑
甲氧基丙烷、乙基1,1,2,3,3,3
‑
六氟丙醚、2,2,3,3
‑
四氟丙基二氟甲醚、1,1,2,2
‑
四氟乙基乙基醚、1,1,1,2,3,3
‑
六氟
‑3‑
甲氧基丙烷、2,2,3,3,3
‑
五氟丙基
‑
1,1,2,2
‑
四氟乙酯、甲基2,2,3,3,3
‑
五氟丙基醚、2,2,3,3
‑
四氟
‑1‑
甲氧基丙烷、2,2,3,3,3
‑
五氟丙基二氟甲醚、1,1,2,3,3,3
‑
五氟丙基
‑
2,2,2
‑
三氟乙醚、1H,1H,5H
‑
八氟戊基
‑
1,1,2,2
‑
四氟乙基醚、4
‑
(二氟甲氧基)
‑
1,1,1,2,3,3
‑
六氟丁烷、2H
‑
六氟丙基2,2,3,3
‑
四氟醚或1
‑
(1,1,2,2
‑
四氟乙氧基)丁烷中的至少一种。
[0010]在一些实施例中，所述第一物质占所述电解液质量比为A％，15≤A≤80。
[0011]在一些实施例中，所述第二物质选自以下物质中的至少一种：
[0012]亚磷酸三乙酯、亚磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、磷酸三丙酯，磷酸三苯酯、三(三氟乙基)磷酸酯、三(三甲基硅烷)磷酸酯、三甲基硅基亚磷酸酯、
[0013]二(2,2,2
‑
三氟乙基)碳酸酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、五氟丙基碳酸乙烯酯、甲基三氟乙基碳酸酯、三氟甲基碳酸乙烯酯、
[0014]丙酸丙酯、丙酸乙酯、乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、丁酸丁酯、二氟乙酸乙酯、乙酸二氟乙酯、三氟乙酸乙酯、乙酸三氟乙酯、丙酸甲酯、三氟丙酸甲酯、
[0015]乙二醇二乙醚，二乙二醇二甲醚、三甘醇二甲醚、1,3二氧六环、1,4二氧六环、乙二醇甲酸乙醚、二乙氧基甲烷、1,3二甲氧基丙烷、1,1,3,3
‑
四乙氧基丙烷、18
‑
冠醚
‑
6，12
‑
冠醚
‑
4，15
‑
冠醚
‑
5、环丁砜、二甲基砜。
[0016]在一些实施例中，所述第三物质选自双氟磺酰亚胺锂、双三氟磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双氟草酸硼酸锂或4,5
‑
二氰基
‑2‑
(三氟甲基)咪唑锂中的至少一种。
[0017]在一些实施例中，所述电解液还包含添加剂；所述添加剂至少选自氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、1,3
‑
丙烷磺内酯、1,4
‑
丁烷磺内酯、2,4
‑
丁烷磺内酯、丁二腈、己二腈、反丁烯二腈、戊二腈、1,3,6
‑
己烷三腈、1,2,3
‑
三(2
‑
氰氧基)丙烷或已炔腈中的一种。所述添加剂在所述电解液中的质量占比为B％，0.5≤B≤30。
[0018]在一些实施例中，基于负极活性材料的总重量，所述硅基材料的质量百分含量为a％，且10≤a≤90。
[0019]在一些实施例中，所述硅基材料的颗粒表面设置有保护层。所述保护层选自石墨碳材料和/或功能氧化物；
[0020]所述功能氧化物的化学式为Me
m
O
n
，其中，Me包括Al、硅、Mn、V、Cr、Co或Zr中的至少一种，m为1至2，n为1至3。
[0021]在一些实施例中，本申请还提供了一种电子装置，所述电子装置包括上述电化学装置。
[0022]本申请至少包括如下所述的有益效果：
[0023]本申请中基于硅基材料应用于负极，提供在负极的耐还原性更强的特定电解液，当负极界面SEI膜破裂后，其在负极上的反应性更弱，同时可快速进行界面SEI膜的修复，降低电解液在负极的氧化分解，以提高电化学装置的循环性能。
具体实施方式
[0024]下面详细充分地说明示例性实施例，不过，这些示例性实施例可以用不同的方式来实施，并且，不应被解释为局限于本申请所阐述的这些实施例。相反，提供这些实施例的目的在于使本申请公开彻底和完整，以及将本申请的范围充分地传达给本领域所属技术人员。
[0025](电化学装置)
[0026]电化学装置可以为电容器、锂离子电池、钠离子电池或锌离子电池。例如可以为锂离子电容器、锂离子一次电池或锂离子二次电池。
[0027]电化学装置包括正极极片、负极极片、隔离膜、电解液。
[0028][电解液][0029]在一些实施例中，所述电解液中包含第一物质、第二物质和第三物质。电解液中添加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电化学装置，包括负极极片和电解液，所述负极极片包含负极活性材料，所述负极活性材料包含硅基材料；所述电解液中包含第一物质、第二物质和第三物质；所述第一物质选自氟苯化合物或氟醚化合物；第二物质选自磷酸酯、亚磷酸酯、碳酸酯、羧酸酯、醚或砜中的至少一种；第三物质为锂盐；基于所述电解液的质量，所述第二物质与第三物质的质量比为Y，Y的范围为：0.8≤Y≤4。2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述氟苯化合物选自氟苯、二氟苯、三氟苯、四氟苯、五氟苯或六氟苯中的至少一种。3.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述氟醚类化合物的结构式为式1所示化合物其中，R1和R2独立选自经取代或未经取代的C1‑
12
烷基、C1‑
12
烷氧基；其中，经取代时，取代基为氟，式1上至少有4个氟。4.根据权利要求3所述的电化学装置，其中，所述氟醚化合物选自甲基九氟丁醚、1,1,2,2
‑
四氟乙基
‑
2,2,3,3
‑
四氟丙基醚、1,1,1,2,2
‑
五氟
‑3‑
(三氟甲氧基)丙烷、1,1,1,2,2,3,3
‑
七氟代
‑3‑
甲氧基丙烷、乙基1,1,2,3,3,3
‑
六氟丙醚、2,2,3,3
‑
四氟丙基二氟甲醚、1,1,2,2
‑
四氟乙基乙基醚、1,1,1,2,3,3
‑
六氟
‑3‑
甲氧基丙烷、2,2,3,3,3
‑
五氟丙基
‑
1,1,2,2
‑
四氟乙酯、甲基2,2,3,3,3
‑
五氟丙基醚、2,2,3,3
‑
四氟
‑1‑
甲氧基丙烷、2,2,3,3,3
‑
五氟丙基二氟甲醚、1,1,2,3,3,3
‑
五氟丙基
‑
2,2,2
‑
三氟乙醚、1H,1H,5H
‑
八氟戊基
‑
1,1,2,2
‑
四氟乙基醚、4
‑
(二氟甲氧基)
‑
1,1,1,2,3,3
‑
六氟丁烷、2H
‑
六氟丙基2,2,3,3
‑
四氟醚或1
‑
(1,1,2,2
‑
四氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽兰，陈卫晓，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：