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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及电化学储能领域,具体地涉及电解液、电化学装置和电子装置。
技术介绍
1、电化学装置(例如,锂离子电池)具有储能密度大、开路电压高、自放电率低、循环寿命长、安全性好等优点,随着电子装置的普遍使用,已积极地进行了作为电源的具有高能量密度的电化学装置的研究。
2、常规非水电解质溶液因形成非均匀的固体电解质界面(sei)膜而难以获得良好的低温输出特性和高温稳定性。而且,在电解液中包括电解质添加剂的情况下,可能发生因电解质添加剂所致的副反应,导致电化学装置的不可逆容量增加。
技术实现思路
1、本申请提供了一种电解液,电解液包括添加剂i、添加剂ii和添加剂iii中的至少两种。添加剂i选自由如下式1a表示的化合物、式1b表示的化合物或二氟磷酸锂组成的组中的至少一种添加剂,
2、
3、添加剂ii选自由氟磺酸锂、双氟磺酰亚胺和双三氟甲烷磺酰亚胺组成的组中的至少一种添加剂;添加剂iii选自由二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂和四氟硼酸锂组成的组中的至少一种添加剂。本申请提供的电解液添加剂可以形成均匀的固体电解质界面(sei)膜和正极电解质(cei)膜,具有良好的低温性能,较低的阻抗和厚度膨胀率。
4、在一些实施例中,添加剂i包括式1a表示的化合物,添加剂ii包括氟磺酸锂。在一些实施例中,添加剂i包括式1a表示的化合物,添加剂ii包括双氟磺酰亚胺。在一些实施例中,添加剂i包括式1a表示的化合物,添加剂ii包括双三氟甲烷磺酰亚胺。在一些实施例中,添加剂i
5、在一些实施例中,电解液中的添加剂i的质量含量为a,0.01%≤a≤5%。在一些实施例中,电解液中的添加剂ii的质量含量为b,0.01%≤b≤5%。在一些实施例中,电解液中的添加剂iii的质量含量为c,0.01%≤c≤5%。在一些实施例中,a为0.1%、0.2%、0.3%、1%、1.6%、2.5%、3%、3.2%或为其中任两个数值之间的范围。在一些实施例中,b为0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、1%、1.3%、2%或为其中任两个数值之间的范围。在一些实施例中,c为0.05%、0.1%、0.2%或为其中任两个数值之间的范围。电解液中添加剂含量在上述范围内,可通过成分多元的sei和cei膜显著提高电化学装置的低温容量保持率,并且降低阻抗和厚度膨胀率的效果更佳。
6、在一些实施例中,当电解液包括添加剂i和添加剂ii时,0.1≤a/b≤50。在一些实施例中,当电解液包括添加剂ii和添加剂iii时,0.1≤b/c≤50。在一些实施例中,当电解液包括添加剂i和添加剂iii时,0.1≤a/c≤50。在一些实施例中,当电解液包括添加剂i和添加剂ii时,0.1≤a/b≤40。在一些实施例中,当电解液包括添加剂ii和添加剂iii时,0.1≤b/c≤40。在一些实施例中,当电解液包括添加剂i和添加剂iii时,0.5≤a/c≤45。满足上述含量关系的电解液添加剂成分可以进一步避免副反应的发生,且sei和cei膜厚度适中,从而提高电化学装置的循环性能,降低阻抗。
7、在一些实施例中,电解液还包括有机溶剂,有机溶剂包括丙酸乙酯或丙酸丙酯中的至少一种。在一些实施例中,电解液中的丙酸乙酯的质量含量为20%至60%。在一些实施例中,电解液中的丙酸丙酯的质量含量为32%至47%。满足上述条件的电解液可以有效抑制过渡金属的离解和溶出,并且降低电化学装置在不同温度下的性能波动。
8、在一些实施例中,电解液还包括式2所示的添加剂iv,
9、
10、其中,x1为ch或n,ra为取代或未取代的c1-c20烷基。
11、在一些实施例中,电解液中的添加剂iv的质量含量为0.01%至4%。在一些实施例中,电解液中的添加剂iv的质量含量为1.2%至1.9%。添加剂iv具有良好的低温和高温稳定性,带来正面作用的同时不增加电解液的粘度,能够进一步降低阻抗。在一些实施例中,电解液还包括lipf6、lisbf6、liasf6、liclo4、lin(c2f5so2)2、cf3so3li、lic(cf3so2)3或lic4bo8中的至少一种。
12、本申请还提供了一种电化学装置,包括上述电解液。
13、本申请还提供了一种电子装置,包括上述的电化学装置。
14、本申请提供的电解液能够改善在正极表面和负极表面上形成固体电解质界面(sei)的效果,进而增强界面钝化作用,并且在低温和高温条件下都具有较好的稳定性,可改善电化学装置的低温特性、阻抗和厚度膨胀率。
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1.一种电解液,其特征在于,所述电解液包括添加剂I、添加剂II和添加剂III中的至少两种:
2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,满足以下至少一项:
3.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,满足以下至少一项:
4.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,满足以下至少一项:
5.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,满足以下至少一项:
6.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,满足以下至少一项:
7.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,满足以下至少一项:
8.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,满足以下至少一项:
9.根据权利要求8所述的电解液,其特征在于,满足以下至少一项:
10.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,满足以下至少一项:
11.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,满足以下至少一项:
12.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述电解液还包括有机溶剂,所述有机溶剂包括丙酸乙酯或丙酸丙酯中的至少一种,其中,
13.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述电解液还包括式2所示的添加剂IV,
14.一种电化学装置,包括根据权利要求1至13中任一项所述的电解液。
15.一种电子装置,包括根据权利要求14所述的电化学装置。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种电解液,其特征在于,所述电解液包括添加剂i、添加剂ii和添加剂iii中的至少两种:
2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,满足以下至少一项:
3.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,满足以下至少一项:
4.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,满足以下至少一项:
5.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,满足以下至少一项:
6.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,满足以下至少一项:
7.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,满足以下至少一项:
8.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,满足以下至少一项:
9.根据权利要求8所述的电解液,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐晴,
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:
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