【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及电池，更具体地，涉及电化学装置及电子装置。
技术介绍
1、锂离子电池作为一种便携的电化学装置，近年来被广泛应用于手机、笔记本电脑、相机等电子产品中。随着消费者对电子产品续航的要求越来越高，硅由于其理论比容量远大于石墨的理论比容量，可达到4200mah/g，且硅在自然界中的储量非常大，所以，众多研究者认为硅基材料最有希望取代石墨，成为下一代锂离子电池负极材料，满足消费者对电子产品高续航的要求。但是，在锂离子电池的充放电过程中，硅基材料非常容易发生体积膨胀和收缩，进而导致活性材料间产生间隙，影响电子和锂离子的迁移，同时，硅基材料的体积膨胀和收缩容易导致固体电解质界面(sei)膜发生破裂，一方面，修复sei膜将消耗电解液和活性锂，造成循环寿命的衰减，另一方面，在高温存储条件下，sei膜破裂所产生的新鲜界面处的副反应加剧，造成高温存储安全性的降低。因此，目前锂离子电池的循环性能以及高温存储性能仍需进一步提升。
技术实现思路
1、本申请提供一种电化学装置及电子装置，能够显著改善电化学装置的循环性能和高温存储性能。
2、第一方面，本申请提出了一种电化学装置。所述电化学装置包括负极极片和电解液；所述负极极片包括负极活性物质层，所述负极活性物质层包括硅基材料；所述电解液包括式(i)化合物，
3、
4、式(i)中，x选自氧原子或n-r8；r1、r2、r3、r4、r5、r6和r8各自独立地选自氢原子、卤素原子、经取代或未经取代的c1至c10烷基、经取代或未
5、电解液中添加有式(i)化合物，一方面，其中的不饱和双键，能够在硅基材料表面聚合成膜，从而在sei膜中引入刚性的桥环结构，抑制硅基材料的体积膨胀；同时，由于式(i)化合物中桥环结构的位阻，可以获得相对较小的成膜阻抗，并且可以抑制循环过程中的副产物在活性材料表面的密堆积，促进锂离子在活性材料和电解液之间的传输；另一方面，式(i)化合物也能够在正极成膜，其中的酸酐/酰胺结构可以抑制电解液中的微量水和酸对正极材料表面电解质界面膜的破坏，从而抑制溶剂在正极表面的氧化分解，进而提升电化学装置的循环性能和高温存储性能。
6、在一些实施例中，基于所述负极活性物质层的面积，所述负极活性物质层中硅元素的含量为y mg/cm2；基于所述电解液的质量，所述式(i)化合物的质量百分含量为a％；满足：0.1≤a/y≤20。在一些实施例中，0.3≤a/y≤13.5。
7、在一些实施例中，0.01≤a≤10。在一些实施例中，0.1≤a≤5。
8、在一些实施例中，0.1≤y≤1.55。在一些实施例中，0.1≤y≤1.2。
9、在一些实施例中，式(i)化合物包括式(i-1)化合物至式(i-20)化合物中的至少一种：
10、
11、
12、在一些实施例中，所述电解液还包括氟代碳酸酯类化合物，基于所述电解液的质量，所述氟代碳酸酯类化合物的质量百分含量为b％，1≤b≤22。在一些实施例中，5≤b≤17。
13、在一些实施例中，所述电解液还包括羧酸酯类溶剂，基于所述电解液的质量，所述羧酸酯类溶剂的质量百分含量为c％，满足：0.1≤(b/c)/y≤5.5。在一些实施例中，0.5≤(b/c)/y≤3。
14、在一些实施例中，5≤c≤70。在一些实施例中，5≤c≤60。
15、在一些实施例中，所述氟代碳酸酯类化合物包括氟代碳酸乙烯酯、氟代碳酸丙烯酯、氟代碳酸二乙酯、二氟代碳酸乙烯酯、二(三氟甲基)碳酸酯、碳酸二(五氟乙基)碳酸酯或二(2,2,2三氟乙基)碳酸酯中的至少一种。
16、在一些实施例中，所述羧酸酯类溶剂包括经取代或未经取代的分子中c原子总数为3至10的羧酸酯；当经取代时，取代基包括卤素原子。
17、在一些实施例中，所述羧酸酯类溶剂包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、氟代乙酸乙酯、氟代乙酸丙酯、氟代乙酸丁酯、氟代丙酸乙酯、氟代丙酸丙酯和氟代丙酸丁酯中的一种或多种。
18、在一些实施例中，所述电解液还包括不饱和环状碳酸酯类化合物，所述不饱和环状碳酸酯类化合物包括碳酸亚乙烯酯或碳酸乙烯亚乙酯中的至少一种；基于所述电解液的质量，所述不饱和环状碳酸酯类化合物的质量百分含量为0.01％至5％。
19、在一些实施例中，所述电解液还包括环状磺酸酯类化合物，所述环状磺酸酯类化合物包括1，3-丙烯磺酸内酯、1，3-丙烷磺酸内酯或1,4-丁磺酸内酯中的至少一种；基于所述电解液的质量，所述环状磺酸酯类化合物的质量百分含量为0.01％至5％。
20、在一些实施例中，所述电解液还包括不饱和腈类化合物，所述不饱和腈类化合物包括3-己烯二氰或丁烯二腈中的至少一种；基于所述电解液的质量，所述不饱和腈类化合物的质量百分含量为0.01％至5％。
21、在一些实施例中，所述电解液还包括不饱和酸酐类化合物，所述不饱和酸酐类化合物包括马来酸酐、2,3-二甲基马来酸酐、衣康酸酐或柠康酸酐中的至少一种；基于所述电解液的质量，所述不饱和酸酐类化合物的质量百分含量为0.01％至5％。
22、在一些实施例中，所述电解液还包括不饱和硅烷类化合物，所述不饱和硅烷类化合物包括三烯丙基甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙氧基三甲基硅烷或丙炔氧基三甲基硅烷中的至少一种；基于所述电解液的质量，所述不饱和硅烷类化合物的质量百分含量为0.01％至5％。
23、在一些实施例中，所述硅基材料包括基体和位于所述基体表面的保护层，所述保护层包括m元素，所述m元素包括c、ti、al、zn、s、p、b或n中的至少一种。
24、在一些实施例中，所述基体包括硅氧复合材料、硅碳复合材料或硅单质中的至少一种。
25、在一些实施例中，基于所述保护层的质量，所述保护层中所述m元素的含量为150ppm至6500ppm。在一些实施例中，基于所述保护本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电化学装置，包括负极极片和电解液；
2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，基于所述负极活性物质层的面积，所述负极活性物质层中硅元素的含量为Y mg/cm2；基于所述电解液的总质量，所述式(I)化合物的质量百分含量为a％；满足：0.1≤a/Y≤20。
3.根据权利要求2所述的电化学装置，其中，所述电化学装置满足下列条件中的至少一者：
4.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，式(I)化合物包括式(I-1)化合物至式(I-20)化合物中的至少一种：
5.根据权利要求1或2所述的电化学装置，其中，所述电解液还包括氟代碳酸酯类化合物，基于所述电解液的总质量，所述氟代碳酸酯类化合物的质量百分含量为b％，1≤b≤22。
6.根据权利要求5所述的电化学装置，其中，基于所述负极活性物质层的面积，所述负极活性物质层中硅元素的含量为Y mg/cm2；所述电解液还包括羧酸酯类溶剂，基于所述电解液的总质量，所述羧酸酯类溶剂的质量百分含量为c％，满足：0.5≤(b/c)/Y≤3。
7.根据权利要求6所述的电化学装置，其中，
8.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述电化学装置满足下列条件中的至少一者：
9.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述硅基材料包括基体和位于所述基体表面的保护层，所述保护层包括M元素，所述M元素包括C、Ti、Al、Zn、S、P、B或N中的至少一种；所述电化学装置满足下列条件中的至少一者：
10.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述电化学装置满足下列条件中的至少一者：
11.一种电子装置，包括如权利要求1至10中任一项所述的电化学装置。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种电化学装置，包括负极极片和电解液；
2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，基于所述负极活性物质层的面积，所述负极活性物质层中硅元素的含量为y mg/cm2；基于所述电解液的总质量，所述式(i)化合物的质量百分含量为a％；满足：0.1≤a/y≤20。
3.根据权利要求2所述的电化学装置，其中，所述电化学装置满足下列条件中的至少一者：
4.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，式(i)化合物包括式(i-1)化合物至式(i-20)化合物中的至少一种：
5.根据权利要求1或2所述的电化学装置，其中，所述电解液还包括氟代碳酸酯类化合物，基于所述电解液的总质量，所述氟代碳酸酯类化合物的质量百分含量为b％，1≤b≤22。
6.根据权利要求5所述的电化学装置，其中，基于所述负极活性物质层的面积，所述负极活...
【专利技术属性】
技术研发人员：王翔，王蕊，唐超，
申请(专利权)人：东莞新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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