【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电化学，特别是涉及一种电化学装置及电子装置。
技术介绍
1、电化学装置，例如锂离子电池，由于具有能量密度高、循环稳定和低自放电等优点已经在便携式电子产品、电动车和智能电网等领域得到了广泛的应用。
2、锂离子电池主要包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液四大关键主材。隔膜位于正极极片和负极极片之间，一方面，隔膜需要能够隔绝正极极片和负极极片直接接触，防止短路的发生；另一方面隔膜也要允许电化学充放电过程中锂离子的自由通过。因此，锂离子电池的隔膜通常具有多孔的结构，隔膜的透气度对电解液中锂离子的传输速率有较大影响，从而影响锂离子电池的循环性能。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种电化学装置及电子装置，以提高电化学装置的循环性能。具体技术方案如下：
2、本申请的第一方面提供了一种电化学装置，其包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液，隔膜包括聚合物和固态电解质，固态电解质包括al元素或la元素中的至少一者；基于隔膜的质量，固态电解质的质量百分含量b％为2％至20％；隔膜的透气度为50s/100ml至200s/100ml；电解液包括锂盐，基于电解液的质量，锂盐的质量百分含量为p％，5≤p≤40。专利技术人发现，具有较高的透气度能够改善隔膜的离子(例如锂离子)传输，但较高的透气度会使得隔膜的机械强度不足，易被锂枝晶刺穿，并且离子的传输能力与锂枝晶的产生同时受到锂盐的浓度影响。隔膜包括固态电解质，电解液包括锂盐，调控隔膜的透气度，同时调控固态电解质和锂盐的质量
3、在本申请的一些实施方案中，隔膜的孔隙率a％为36％至80％，2.5≤a/p≤6。通过调整a的值和a/p的值在上述范围内，可以进一步改善隔膜的离子传输能力，还有利于降低隔膜被锂枝晶刺穿的风险，从而更好地改善电化学装置的循环性能、动力学性能和安全性能。
4、在本申请的一些实施方案中，固态电解质包括钠超离子导体型电解质、钙钛矿型电解质或石榴石型电解质中的至少一种；钠超离子导体型电解质包括li1+xalxm2-x(po4)3，0.2≤x≤0.6，m包括ti或ge中的至少一种；钙钛矿型电解质包括li3yla-y+2/3tio3，0.1≤y≤0.3；石榴石型电解质包括li7-zla3zr2-znzo12，0≤z≤1，n包括ta、nb、w或mo的至少一种。具有上述特征的固态电解质，既可以改善隔膜的离子传输能力，还有利于降低隔膜被锂枝晶刺穿的风险，从而改善电化学装置的循环性能、动力学性能和安全性能。
5、在本申请的一些实施方案中，固态电解质的粒径dv50为100nm至1000nm，固态电解质的粒径dv90、dv50和dv10满足0.1≤(dv90-dv10)/dv50≤3。通过调控固态电解质的粒径dv50以及(dv90-dv10)/dv50的值在上述范围内，有利于固态电解质在隔膜中实现较好的分散，可以使得隔膜在不同方向的强度和离子传导较为均匀，以改善隔膜的离子传输能力，并且降低隔膜被锂枝晶刺穿的风险，从而改善电化学装置的循环性能、动力学性能和安全性能。
6、在本申请的一些实施方案中，固态电解质的粒径dv90为120nm至3000nm，固态电解质的粒径dv10为20nm至950nm。通过调控固态电解质的粒径dv90以及dv10的值在上述范围内，既可以改善隔膜的离子传输能力，还有利于降低隔膜被锂枝晶刺穿的风险，从而改善电化学装置的循环性能、动力学性能和安全性能。
7、在本申请的一些实施方案中，(1)隔膜的孔隙率a％为40％至70％；(2)固态电解质的粒径dv50为150nm至800nm；(3)聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚(邻苯二甲酰亚胺醚砜酮)、聚间苯二甲酰胺或纤维素中的至少一种，基于隔膜的质量，聚合物的质量百分含量为80％至98％。将具有上述特征的隔膜应用于电化学装置，可以使得电化学装置具有良好的循环性能、动力学性能和安全性能。
8、在本申请的一些实施方案中，隔膜的孔隙率为a％，隔膜满足以下特征中的至少一者：(1)固态电解质包括al元素，基于隔膜的质量，al元素的质量百分含量为b1％，0.05≤b1≤0.5，100≤a/b1≤1000；(2)固态电解质包括la元素，基于隔膜的质量，la元素的质量百分含量为b2％，1≤b2≤9，5≤a/b2≤50。将具有上述特征的隔膜应用于电化学装置，可以提高电化学装置的循环性能和动力学性能。
9、在本申请的一些实施方案中，锂盐包括第一锂盐和第二锂盐，第一锂盐包括六氟磷酸锂或双氟磺酰亚胺锂的至少一种，第二锂盐包括二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂、硝酸锂或二氟磷酸锂的至少一种；基于电解液的质量，第一锂盐的质量百分含量为c％，第二锂盐的质量百分含量为d％，5≤c≤35，0.1≤d≤10且0.02≤d/c≤1。选择上述的第一锂盐和第二锂盐，并调控c、d和d/c值在上述范围内，不仅有利于电解液体系中的锂离子的传导，还可以发挥电解液与固态电解质协同作用，在正极极片和负极极片表面形成更稳定的sei膜，从而更有利于锂离子在电解液与正极极片、电解液与负极极片之间的界面传导，从而改善电化学装置的循环性能和动力学性能。
10、在本申请的一些实施方案中，电化学装置满足以下特征中的至少一者：(1)固态电解质包括al元素，基于隔膜的质量，al元素的质量百分含量为b1％，0.05≤b1≤0.5，0.2≤d/b1≤20；(2)固态电解质包括la元素，基于隔膜的质量，la元素的质量百分含量为b2％，1≤b2≤9，0.02≤d/b2≤5。具有上述特征的电化学装置，具有良好的循环性能和动力学性能。
11、本申请的第二方面提供了一种电子装置，其包括本申请第一方面提供的电化学装置。本申请第一方面提供的电化学装置具有良好的循环性能、动力学性能和安全性能，从而本申请的电子装置具有较长的使用寿命。
12、本申请的有益效果：
13、本申请提供了一种电化学装置及电子装置。电化学装置包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液，隔膜包括聚合物和固态电解质，固态电解质包括al元素或la元素中的至少一者；基于隔膜的质量，固态电解质的质量百分含量b％为2％至20％；隔膜的透气度为50s/100ml至200s/100ml；电解液包括锂盐，基于电解液的质量，锂盐的质量百分含量为p％，5≤p≤40。隔膜包括固态电解质，电解液包括锂盐，调控隔膜的透气度，并同时调控固态电解质和锂盐的质量百分含量在本申请范围内，既可以改善隔膜的离子传输能力，还有助于形成稳定的sei膜，降低隔膜被锂枝晶刺穿的风险，从而改善电化学装置的循环性能、动力学性能和安全性能。
14、当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电化学装置，其包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液，所述隔膜包括聚合物和固态电解质，所述固态电解质包括Al元素或La元素中的至少一者；基于所述隔膜的质量，所述固态电解质的质量百分含量b％为2％至20％；
2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述隔膜的孔隙率a％为36％至80％，2.5≤a/p≤6。
3.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述固态电解质包括钠超离子导体型电解质、钙钛矿型电解质或石榴石型电解质中的至少一种；
4.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述固态电解质的粒径Dv50为100nm至1000nm，所述固态电解质的粒径Dv90、Dv50和Dv10满足0.1≤(Dv90-Dv10)/Dv50≤3。
5.根据权利要求4所述的电化学装置，其中，所述固态电解质的粒径Dv90为120nm至3000nm，所述固态电解质的粒径Dv10为20nm至950nm。
6.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述隔膜满足以下特征中的至少一者：
7.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述隔膜的
8.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述锂盐包括第一锂盐和第二锂盐，所述第一锂盐包括六氟磷酸锂或双氟磺酰亚胺锂的至少一种，所述第二锂盐包括二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂、硝酸锂或二氟磷酸锂的至少一种；
9.根据权利要求8所述的电化学装置，其中，所述电化学装置满足以下特征中的至少一者：
10.一种电子装置，其包括权利要求1至9中任一项所述的电化学装置。
...【技术特征摘要】
1.一种电化学装置，其包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液，所述隔膜包括聚合物和固态电解质，所述固态电解质包括al元素或la元素中的至少一者；基于所述隔膜的质量，所述固态电解质的质量百分含量b％为2％至20％；
2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述隔膜的孔隙率a％为36％至80％，2.5≤a/p≤6。
3.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述固态电解质包括钠超离子导体型电解质、钙钛矿型电解质或石榴石型电解质中的至少一种；
4.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述固态电解质的粒径dv50为100nm至1000nm，所述固态电解质的粒径dv90、dv50和dv10满足0.1≤(dv90-dv10)/dv50≤3。
5.根据权利要求4所述的电化学...
【专利技术属性】
技术研发人员：何华锦，林小萍，谢远森，
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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