【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学，尤其涉及一种电解液及包括该电解液的电化学装置。
技术介绍
1、锂离子电池作为现代典型的储能器件，已经被广泛应用于各种消费电子和交通运输设备等领域。锂离子电池的性能和安全性在使用过程中受到使用温度、电池结构、电极材料等多种因素的影响。其中，锂离子电池的高温稳定性和热冲击及跌落性能等问题一直困扰着制造商。针对这些问题，电解液是决定锂离子电池高温稳定性能的关键因素之一。
2、在现有的锂离子电池结构中，电解液涉及多种成分，其中腈类添加剂是重要的成分，能够起到提高锂离子电池的热稳定性、电导率和抑制电极表面sei膜生长的作用。一般来说，这些添加剂的过量添加会增加电解液的粘度，从而可能降低锂离子的传输速率，影响电化学性能，当添加量不足时，可能会出现对其他材料保护不足导致副反应加剧，导致电池性能不佳等问题；因此，开发一种既具有优良电化学性能，又能同时兼顾安全性能的锂离子电池用电解液是目前的重要研究方向。
技术实现思路
1、为了改善现有技术的电解液及包括该电解液的电化学装置的高温循环及高温存储等性能较差的问题，本专利技术提供一种电解液及包括该电解液的电化学装置。所述电解液及包括该电解液的电化学装置具有高温循环性能好以及高温存储性能好的特点。
2、本专利技术目的是通过如下技术方案实现的：
3、一种电解液，所述电解液包括锂盐、有机溶剂和第一添加剂，所述第一添加剂包括硒腈类化合物。
4、根据本专利技术的实施方式，所述硒腈类化合物具有式ⅰ
5、
6、式i中，x1选自不存在、取代或未取代的烷基、烷氧基、烯基，若为取代时，取代基为烷基、烯基、氰基或卤素；
7、r选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的芳基，若为取代时，取代基为烷基、氰基或卤素。
8、根据本专利技术的实施方式，研究发现，通过在电解液中添加硒腈类化合物，其可以在正负极表面生成稳定的界面膜，富含se成分的无机界面膜的稳定性高，同时具有高离子电导和低电子电导，可有效降低负极活性材料副反应，同时可捕获游离腈基，提升sei膜稳定性；在正极侧的硒腈结构吸附能力强，可有效吸附在正极表面，且其生成的无机金属界面可与活性锂生成可逆合金相，缓解高电压下正极活性物质的相变，提升正极稳定性。综上，通过加入硒腈类化合物可以提升正负极界面稳定性，改善锂离子电池的高温循环性能及高温存储性能。
9、根据本专利技术的实施方式，式i中，x1选自不存在、取代或未取代的c1-12烷基、c1-12烷氧基、c2-12烯基，若为取代时，取代基为c1-12烷基、c2-12烯基、氰基或卤素；
10、r选自取代或未取代的c1-12烷基、取代或未取代的5-12元杂芳基、取代或未取代的c6-12芳基，若为取代时，取代基为c1-12烷基、氰基或卤素。
11、根据本专利技术的实施方式，式i中，x1选自不存在、取代或未取代的c1-6烷基、c1-6烷氧基、c2-6烯基，若为取代时，取代基为c1-6烷基、c2-6烯基、氰基或卤素；
12、r选自取代或未取代的c1-6烷基、取代或未取代的5-8元杂芳基、取代或未取代的c6-10芳基，若为取代时，取代基为c1-6烷基、氰基或卤素。
13、根据本专利技术的实施方式，式i中，x1选自不存在、取代或未取代的c1-3烷基、c1-3烷氧基、c2-3烯基，若为取代时，取代基为c1-3烷基、c2-3烯基、氰基或卤素；
14、r选自取代或未取代的c1-3烷基、取代或未取代的5-6元杂芳基、取代或未取代的c6-8芳基，若为取代时，取代基为c1-3烷基、氰基或卤素。
15、根据本专利技术的实施方式，式i中，x1选自不存在、取代或未取代的c1-3烷基、c1-3烷氧基、c2-3烯基，若为取代时，取代基为c1-3烷基、c2-3烯基、氰基或卤素；
16、r选自取代或未取代的c1-3烷基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的苯基，若为取代时，取代基为c1-3烷基、氰基或卤素。
17、根据本专利技术的实施方式，所述硒腈类化合物包括如下化合物1～化合物6中的至少一种：
18、
19、根据本专利技术的实施方式，所述硒腈类化合物选用上述化合物1～化合物6时，能够显著提升正负极界面稳定性，改善锂离子电池的高温循环性能及高温存储性能。
20、根据本专利技术的实施方式，所述电解液还包括第二添加剂，所述第二添加剂包括醚腈类化合物。
21、根据本专利技术的实施方式，研究发现，通过在电解液中添加硒腈类化合物，并进一步搭配醚腈类化合物后更能稳定正极活性物质，同时醚腈类化合物的阻抗低，离子电导高，两种添加剂搭配使用后可同时与正极表面发生络合作用，二者共同作用在正极表面并形成稳定性更突出的界面膜，有效抑制正极活性物质的相变，进一步地还能改善正极表面的浸润性，降低正极表面的副反应，抑制电池产气等性能的提升。通过硒腈类化合物与醚腈化合物组合，可以改善电池的高温循环性能、高温存储性能的同时提升电池的热冲击性能。
22、根据本专利技术的实施方式，所述第二添加剂具有式ⅰi所示的结构式中的至少一种；
23、
24、式ⅰi中，r0、r1、r2、r3相同或不同，彼此独立地选自氢、
25、中的至少一种，其中r4-r10相同或不同，彼此独立地选自亚烷基。
26、根据本专利技术的实施方式，r4-r10相同或不同，彼此独立地选自c1-5亚烷基；优选地，r4-r10相同或不同，彼此独立地选自c1-3亚烷基；r4-r10相同或不同，彼此独立地选自亚甲基或亚乙基。
27、根据本专利技术的实施方式，所述醚腈类化合物包括如下化合物7～化合物11中的至少一种：
28、
29、根据本专利技术的实施方式，所述第一添加剂的质量占电解液总质量的质量百分比a满足：0.05％≤a≤8％，优选地，1％≤a≤4％。示例性地，a为0.1％、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、5％、6％、7％或8％。当第一添加剂的质量占比小于0.05％时，由于第一添加剂的含量过少，其无法在正负极表面生成足够的、稳定的界面膜，无法有效降低负极活性材料副反应，同时没有足够的界面膜去捕获游离腈基，无法提升sei膜的稳定性；也无法有效吸附在正极表面，对高电压下正极活性物质的相变改善能力较弱，无法提升正极稳定性，可见其引入后对电池性能的改善作用不明显；当第一添加剂的质量占比大于8％时，由于第一添加剂的含量过大，造成电池阻抗较大，界面极化过大导致活性材料稳定性恶化，影响电池的高温循环性能。
30、根据本专利技术的实施方式，所述第二添加剂的质量占电解液总质量的质量百分比b满足：0.05％≤b≤10％，优选地，1％≤b≤6％。示例性地，b为0.1％、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％。当第二添本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电解液，所述电解液包括锂盐、有机溶剂和第一添加剂，所述第一添加剂包括硒腈类化合物。
2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述硒腈类化合物具有式Ⅰ所示的结构式中的至少一种：
3.根据权利要求2所述的电化学装置，其中，式I中，X1选自不存在、取代或未取代的C1-12烷基、C1-12烷氧基、C2-12烯基，若为取代时，取代基为C1-12烷基、C2-12烯基、氰基或卤素；
4.根据权利要求1-3任一项所述的电化学装置，其中，所述电解液还包括第二添加剂，所述第二添加剂包括醚腈类化合物。
5.根据权利要求4所述的电化学装置，其中，所述第二添加剂具有式ⅠI所示的结构式中的至少一种；
6.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，R4-R10相同或不同，彼此独立地选自C1-5亚烷基；优选地，R4-R10相同或不同，彼此独立地选自C1-3亚烷基；R4-R10相同或不同，彼此独立地选自亚甲基或亚乙基。
7.一种电化学装置，所述电化学装置包括权利要求7所述的电解液。
8.根据权利要求7所述的电化学装置，其中，
9.根据权利要求8所述的电化学装置，其中，所述正极活性物质的中值粒径为4-20μm；
10.根据权利要求8或9所述的电化学装置，其中，所述电化学装置的充电截止电压为4.48V以上。
...【技术特征摘要】
1.一种电解液，所述电解液包括锂盐、有机溶剂和第一添加剂，所述第一添加剂包括硒腈类化合物。
2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述硒腈类化合物具有式ⅰ所示的结构式中的至少一种：
3.根据权利要求2所述的电化学装置，其中，式i中，x1选自不存在、取代或未取代的c1-12烷基、c1-12烷氧基、c2-12烯基，若为取代时，取代基为c1-12烷基、c2-12烯基、氰基或卤素；
4.根据权利要求1-3任一项所述的电化学装置，其中，所述电解液还包括第二添加剂，所述第二添加剂包括醚腈类化合物。
5.根据权利要求4所述的电化学装置，其中，所述第二添加剂具有式ⅰi所示的结构式中的至少一...
【专利技术属性】
技术研发人员：李希平，王海，李素丽，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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