本申請(qǐng)涉及電化學(xué)裝置，尤其涉及一種電解液、電化學(xué)裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、電化學(xué)裝置(例如，鋰離子電池)具有儲(chǔ)能密度大、開路電壓高、自放電率低、循環(huán)壽命長、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于便攜式電能儲(chǔ)存、電子設(shè)備、電動(dòng)汽車等各個(gè)領(lǐng)域，但也對(duì)電化學(xué)裝置的綜合性能提出更高的要求，例如，開發(fā)出能夠兼顧改善電化學(xué)裝置高溫循環(huán)容量保持率和低溫大倍率放電容量保持率的電解液的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種電解液、電化學(xué)裝置及電子設(shè)備，通過改善電解液的組分，能夠獲得兼顧改善電化學(xué)裝置高溫循環(huán)性能和低溫倍率放電性能的電解液。

2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電解液，包括式i化合物和式ii化合物；

3、

4、其中，式i中r選自未取代或經(jīng)r0取代的c2-c6烷基、未取代或經(jīng)r0取代的c2-c6烯基、未取代或經(jīng)r0取代的c2-c6炔基、未取代或經(jīng)r0取代的c3-c6含氮雜芳基、未取代或經(jīng)r0取代的c6-c12芳基中的任一種，各個(gè)基團(tuán)的取代基r0各自獨(dú)立地選自未取代或經(jīng)取代的c1-c6烷基中的任一種，經(jīng)取代時(shí)，取代基為氟；

5、式ii中r1～r5各自獨(dú)立地選自氟、未取代或經(jīng)取代的c1-c5烷基、未取代或經(jīng)取代的c1-c5磷酸基、未取代或經(jīng)取代的c1-c5磺酸基、未取代或經(jīng)取代的c1-c5酯基中的任一種，經(jīng)取代時(shí)，取代基為氟；

6、基于所述電解液的質(zhì)量，式i化合物的質(zhì)量百分含量為a、式ii化合物的質(zhì)量百分含量為b，其中，0.01％≤a≤70％，2.0％≤b≤20％。通過使得電解液中包括式i化合物和式ii化合物，式i化合物和式ii化合物在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)，式i化合物改善電化學(xué)裝置低溫大倍率放電容量保持率的同時(shí)，式ii化合物能夠兼顧改善正負(fù)極穩(wěn)定性，從而改善電化學(xué)裝置的高溫循環(huán)容量保持率。

7、在一些實(shí)施例中，0.17≤a/b≤18。通過選擇電解液中式i化合物和式ii化合物兩者的質(zhì)量百分含量滿足上述范圍，使兩者能夠更好地配合以改善正極阻抗和正負(fù)極界面穩(wěn)定性，從而兼顧改善電化學(xué)裝置的低溫大倍率放電容量保持率與高溫循環(huán)容量保持率。

8、在一些實(shí)施例中，所述電解液滿足如下條件中的至少一者：

9、(1)0.5％≤a≤50％；

10、(2)4％≤b≤8％。

11、在一些實(shí)施例中，式i化合物包括以下化合物中的至少一者：

12、

13、通過選用上述式i化合物，式i化合物可以在正極界面形成富含s和f元素的含鋰無機(jī)化合物的正極界面鈍化層，進(jìn)一步降低正極側(cè)阻抗，從而改善電化學(xué)裝置低溫大倍率放電容量保持率。

14、在一些實(shí)施例中，式ii化合物包括以下化合物中的至少一者：

15、

16、

17、通過選用上述式ii化合物，式ii化合物具有良好的抗氧化性，能夠進(jìn)一步改善電解液整體的抗氧化能力，抑制式i化合物加速電解液中組分發(fā)生氧化分解生成hf的情況發(fā)生，保護(hù)正極，改善電化學(xué)裝置的高溫循環(huán)容量保持率。

18、在一些實(shí)施例中，所述電解液還包括第一組分，所述第一組分包括雙氟碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯或碳酸亞乙烯酯中的至少一者；基于所述電解液的質(zhì)量，所述第一組分的質(zhì)量百分含量為c，0.8≤c/(a+b)≤1.15。通過調(diào)整電解液中的第一組分的質(zhì)量百分含量、式i化合物的質(zhì)量百分含量和式ii化合物三者的質(zhì)量百分含量滿足上述條件式的范圍，能夠進(jìn)一步改善電解液的粘度，提升電解液的離子電導(dǎo)率，進(jìn)而有助于改善電化學(xué)裝置的動(dòng)力學(xué)性能。

19、在一些實(shí)施例中，所述電解液還包括第二組分，所述第二組分包括碳酸二乙酯、丙酸丙酯或丙酸乙酯中的至少一者；基于所述電解液的質(zhì)量，所述第二組分的質(zhì)量百分含量為d，0.9≤d/(a+b)≤2。式i化合物和式ii化合物兩者對(duì)鋰鹽具有良好的解離能力，與第二組分組合使用，能夠彌補(bǔ)第二組分對(duì)鋰鹽解離能力的不足，提升電解液的電導(dǎo)率，有助于進(jìn)一步改善電化學(xué)裝置的高溫循環(huán)容量保持率和低溫大倍率放電容量保持率。

20、在一些實(shí)施例中，所述電解液還包括腈類化合物，所述腈類化合物包括二腈化合物和三腈化合物中的至少一者；基于所述電解液的質(zhì)量，所述腈類化合物的質(zhì)量百分含量為e，其中，2％≤e≤10％。通過使得電解液中的腈類化合物的質(zhì)量百分含量滿足上述范圍，腈類化合物能夠和式i化合物協(xié)同作用，形成富含lif和氰基的正極界面鈍化層，能夠改進(jìn)正極界面穩(wěn)定性，同時(shí)還能夠進(jìn)一步增強(qiáng)電解液的抗氧化性，從而進(jìn)一步改進(jìn)電化學(xué)裝置的高溫存儲(chǔ)性能。

21、在一些實(shí)施例中，所述二腈化合物包括己二腈、丁二腈、戊二腈、1，4-二氰基-2-丁烯中的至少一者；所述三腈化合物包括1，3，6-己烷三腈、1，3，5-戊烷三甲腈中的至少一者。

22、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電化學(xué)裝置，包括如上所述的電解液。

23、第三方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電子設(shè)備，包括如上所述的電化學(xué)裝置。

24、基于本申請(qǐng)實(shí)施例的電解液、電化學(xué)裝置及電子設(shè)備，通過使得電解液中包括式i化合物和式ii化合物，并使得式i化合物的質(zhì)量百分含量a滿足0.01％≤a≤70％，式ii化合物的質(zhì)量百分含量b滿足2.0％≤b≤20％，式i化合物可以在正極界面形成富含s和f元素的含鋰無機(jī)化合物的正極界面鈍化層，降低正極側(cè)阻抗，從而改善電化學(xué)裝置低溫大倍率放電容量保持率。式ii化合物具有良好的抗氧化能力，式ii化合物的加入能夠增強(qiáng)電解液整體的抗氧化能力，防止式i化合物加速電解液中的組分氧化分解生成hf，進(jìn)而防止hf對(duì)正極的破壞，改善正極穩(wěn)定性，同時(shí)，式ii化合物還能夠優(yōu)先吸附于負(fù)極形成保護(hù)膜，改善負(fù)極穩(wěn)定性。因此，在電解液中加入式i化合物改善電化學(xué)裝置低溫大倍率放電容量保持率的同時(shí)，式ii化合物能夠兼顧改善正負(fù)極穩(wěn)定性，從而改善電化學(xué)裝置的高溫循環(huán)容量保持率。

技術(shù)特征：

1.一種電解液，其特征在于，包括式i化合物和式ii化合物；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述電解液滿足如下條件中的至少一者：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，式i化合物包括以下化合物中的至少一者：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，式ii化合物包括以下化合物中的至少一者：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述電解液還包括第一組分，所述第一組分包括雙氟碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯中的至少一者；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述電解液還包括第二組分，所述第二組分包括碳酸二乙酯、丙酸丙酯或丙酸乙酯中的至少一者；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述電解液還包括腈類化合物，所述腈類化合物包括二腈化合物和三腈化合物中的至少一者；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電解液，其特征在于，

9.一種電化學(xué)裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的電解液。

10.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求9中所述的電化學(xué)裝置。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種電解液、電化學(xué)裝置及電子設(shè)備。電解液中包括式I化合物和式II化合物基于電解液的質(zhì)量，式I化合物的質(zhì)量百分含量A滿足0.01％≤A≤70％，式II化合物的質(zhì)量百分含量B滿足2.0％≤B≤20％。通過使得電解液中包括式I化合物和式II化合物，式I化合物和式II化合物在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)，式I化合物改善電化學(xué)裝置低溫大倍率放電容量保持率的同時(shí)，式II化合物能夠兼顧改善正負(fù)極穩(wěn)定性，從而改善電化學(xué)裝置的高溫循環(huán)容量保持率。

技術(shù)研發(fā)人員：高志義,簡俊華,劉建禹,唐超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧德新能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17