權(quán)利要求書: 1.一種電解液,其包括式(I)化合物:
,
其中,X選自CR6或N;
R1、R2和R3各自獨立地選自氫原子、鹵素、C2?C5的羰基、C1?C5的醛基、未取代或被Ra取代的C1?C5烷基、未取代或被Ra取代的C2?C5的烯基、未取代或被Ra取代的C2?C5的炔基、未取代或被Ra取代C3?C5的N雜環(huán)烷基、C3?C5的N雜芳基;R4、R5和R6各自獨立地選自氫原子、C1?C5的烷基硫基、C2?C5的硫醚、C3?C5的N雜環(huán)烷基、C3?C5的N雜芳基、未取代或被Ra取代的C1?C5烷基、未取代或被Ra取代的C2?C5的烯基、未取代或被Ra取代的C2?C5的炔基;各個基團的取代基Ra各自獨立地選自鹵素、C1?C5的醛基、C2?C5的羰基、C2?C5的酯基、磺酸基、氨基、C2?C5的酰胺基、氰基或酸酐;
所述電解液還包括羧酸酯;基于所述電解液的質(zhì)量,所述式(I)化合物的質(zhì)量百分含量為A%,0.01≤A≤5,所述羧酸酯的質(zhì)量百分含量為B%,10≤B≤70;0.0005≤A/B≤0.4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液,其中,R1、R2和R3各自獨立地選自氫原子、鹵素、甲醛基、乙醛基、乙羰基、丙羰基、甲基、乙基、丙基、丁基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、乙炔基、丙炔基、丁炔基、吡咯基或吡啶基;R4、R5和R6各自獨立地選自氫原子、甲基硫基、二甲基硫醚基、甲基、乙基、丙基、丁基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、乙炔基、丙炔基、丁炔基、吡咯基或吡啶基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液,其中,所述式(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,其中,0.1≤A≤3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液,其中,所述羧酸酯包括乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯或丙酸丁酯中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解液,其中,0.0075≤A/B≤0.2。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解液,其中,所述電解液還包括酯類添加劑,所述酯類添加劑包括碳酸亞乙烯酯、碳酸乙烯亞乙酯、1,3?丙烷磺酸內(nèi)酯或氟代碳酸乙烯酯中的至少一種;基于所述電解液的質(zhì)量,所述酯類添加劑的質(zhì)量百分含量為D%,0.5≤D≤18。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的電解液,其中,所述電解液還包括腈類化合物,所述腈類化合物包括丙二腈、丁二腈、戊二腈、己二腈、庚二腈、辛二腈、癸二腈、3,3'?氧二丙腈、己?2?烯二腈、反丁烯二腈、2?戊烯二腈、甲基戊二腈、4?氰基庚二腈、(Z)?丁?2?烯二腈、2,2,3,3?四氟丁二腈、乙二醇雙(丙腈)醚、1,3,5?戊三甲腈、1,3,6?己三甲腈、1,2,6?己三甲腈、1,2,
3?三(2?氰氧基)丙烷、1,1,3,3?丙四甲腈、2,2'?(1,4?亞苯基)二丙二腈、1,1,5,5?戊四甲腈、1,1,4,4?丁四甲腈或1,1,6,6?己四甲腈中的至少一種;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%,1≤E≤8。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電解液,其中,所述電解液包括鋰鹽添加劑,所述鋰鹽添加劑包括二氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、三氟甲烷磺酰亞胺鋰、雙三氟甲磺酰亞胺鋰、雙草酸硼酸鋰或二氟草酸硼酸鋰中的至少一種;基于所述電解液的質(zhì)量,所述鋰鹽添加劑的質(zhì)量百分含量為C%,0.01≤C≤4。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電解液,其中,0.1≤A/C≤30。
11.一種
電化學(xué)裝置,其包括權(quán)利要求1至10中任一項所述的電解液。
12.一種電子裝置,其包括權(quán)利要求11所述的電化學(xué)裝置。
說明書: 一種電解液、包含該電解液的電化學(xué)裝置和電子裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本申請涉及電化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種電解液、包含該電解液的電化學(xué)裝置和電子裝置。背景技術(shù)[0002] 電化學(xué)裝置(鋰離子電池)因其高能量密度、長循環(huán)壽命及無記憶效應(yīng)等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于智能手機、穿戴設(shè)備、消費級無人機以及電動汽車等領(lǐng)域。隨著鋰離子電池在上述領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,市場對鋰離子電池的能量密度的要求越來越高。[0003] 隨著能量密度的提高,鋰離子電池的電壓也隨著提高。鋰離子電池電壓的提高會加劇對正極活性材料層的破壞,從而加劇正極活性材料層的氧釋放,催化電解液在高溫下的氧化分解產(chǎn)氣。發(fā)明內(nèi)容[0004] 本申請的目的在于提供一種電解液、包含該電解液的電化學(xué)裝置和電子裝置,以改善電解液的高溫產(chǎn)氣。具體技術(shù)方案如下:[0005] 本申請第一方面提供了一種電解液,其包括式(I)化合物:[0006] ,其中,X選自CR6或N;R1、R2和R3各自獨立地選自氫原子、鹵素、C2?C5的羰基、C1?C5的醛基、未取代或被Ra取代的C1?C5烷基、未取代或被Ra取代的C2?C5的烯基、未取代或被Ra取代的C2?C5的炔基、未取代或被Ra取代C3?C5的N雜環(huán)烷基、C3?C5的N雜芳基;R4、R5和R6各自獨立地選自氫原子、C1?C5的烷基硫基、C2?C5的硫醚、C3?C5的N雜環(huán)烷基、C3?C5的N雜芳基、未取代或被Ra取代的C1?C5烷基、未取代或被Ra取代的C2?C5的烯基、未取代或被Ra取代的C2?C5的炔基;各個基團的取代基Ra各自獨立地選自鹵素、C1?C5的醛基、C2?C5的羰基、C2?C5的酯基、磺酸基、氨基、C2?C5的酰胺基、氰基或酸酐;基于電解液的質(zhì)量,式(I)化合物的質(zhì)量百分含量為A%,0.01≤A≤5。通過選擇上述式(I)化合物并調(diào)控其質(zhì)量百分含量在上述范圍內(nèi),能夠在正極表面形成厚度合適且離子擴散性能較好的、穩(wěn)定的正極固態(tài)界面膜,可以改善正極活性材料在高電壓下被破壞的問題,降低正極活性材料層的氧釋放,從而改善電解液在高溫下的氧化分解產(chǎn)氣,進而改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能和高溫間歇循環(huán)性能。
[0007] 優(yōu)選地,R1、R2和R3各自獨立地選自氫原子、鹵素、甲醛基、乙醛基、乙羰基、丙羰基、甲基、乙基、丙基、丁基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、乙炔基、丙炔基、丁炔基、吡咯基或吡啶基;R4、R5和R6各自獨立地選自氫原子、甲基硫基、二甲基硫醚基、甲基、乙基、丙基、丁基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、乙炔基、丙炔基、丁炔基、吡咯基或吡啶基。將包括具有上述范圍內(nèi)基團的式(I)化合物的電解液應(yīng)用于電化學(xué)裝置中,可以改善電解液在高溫下的氧化分解產(chǎn)氣,從而改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能和高溫間歇循環(huán)性能。
[0008] 更優(yōu)選地,式(I)化合物包括以下化合物中的至少一者:[0009]。
[0010] 將包括上述范圍內(nèi)的式(I)化合物的電解液應(yīng)用于電化學(xué)裝置中,能夠在正極表面形成離子擴散性能更好的、穩(wěn)定的正極固態(tài)界面膜,可以改善正極活性材料在高電壓下被破壞的問題,降低正極活性材料層的氧釋放,進一步改善電解液在高溫下的氧化分解產(chǎn)氣,從而進一步改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能和高溫間歇循環(huán)性能。[0011] 在本申請的一些實施方案中,0.1≤A≤3。通過調(diào)控式(I)化合物的質(zhì)量百分含量在上述范圍內(nèi),有利于在正極表面形成厚度合適的正極固態(tài)界面膜,有利于進一步改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能和高溫間歇循環(huán)性能,同時電化學(xué)裝置具有良好的常溫循環(huán)性能。[0012] 在本申請的一些實施方案中,電解液還包括羧酸酯,羧酸酯包括乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯或丙酸丁酯中的至少一種;基于電解液的質(zhì)量,羧酸酯的質(zhì)量百分含量為B%,10≤B≤70。電解液包括式(I)化合物以及上述范圍內(nèi)的羧酸酯并調(diào)控其含量在上述范圍內(nèi),既能保證電解液的離子傳輸能力,也能夠使得正極固態(tài)界面膜更穩(wěn)定,在充放電循環(huán)過程中不易分解,降低正極活性材料層的氧釋放,從而能夠改善電解液在高溫下的氧化分解產(chǎn)氣,進而改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。[0013] 在本申請的一些實施方案中,0.0005≤A/B≤0.4。通過將A/B的值調(diào)控在上述范圍內(nèi),能充分發(fā)揮式(I)化合物和羧酸酯之間的協(xié)同作用,進一步使得電極固態(tài)界面膜均更穩(wěn)定,在充放電循環(huán)過程中不易分解,從而進一步改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。[0014] 在本申請的一些實施方案中,0.0075≤A/B≤0.2。通過將A/B的值調(diào)控在上述范圍內(nèi),能夠使得電化學(xué)裝置的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能更優(yōu)。[0015] 在本申請的一些實施方案中,電解液還包括酯類添加劑,酯類添加劑包括碳酸亞乙烯酯、碳酸乙烯亞乙酯、1,3?丙烷磺酸內(nèi)酯或氟代碳酸乙烯酯中的至少一種;基于電解液的質(zhì)量,酯類添加劑的質(zhì)量百分含量為D%,0.5≤D≤18。電解液包括上述范圍內(nèi)的酯類添加劑并調(diào)控其含量在上述范圍內(nèi),能夠使得電極固態(tài)界面膜更穩(wěn)定,有利于改善電化學(xué)裝置的高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能,同時電化學(xué)裝置具有良好的高溫存儲性能。本申請中,電極固態(tài)界面膜是指正極固態(tài)界面膜和負(fù)極固態(tài)界面膜。[0016] 在本申請的一些實施方案中,電解液還包括腈類化合物,腈類化合物包括丙二腈、丁二腈、戊二腈、己二腈、庚二腈、辛二腈、癸二腈、3,3'?氧二丙腈、己?2?烯二腈、反丁烯二腈、2?戊烯二腈、甲基戊二腈、4?氰基庚二腈、(Z)?丁?2?烯二腈、2,2,3,3?四氟丁二腈、乙二醇雙(丙腈)醚、1,3,5?戊三甲腈、1,3,6?己三甲腈、1,2,6?己三甲腈、1,2,3?三(2?氰氧基)丙烷、1,1,3,3?丙四甲腈、2,2'?(1,4?亞苯基)二丙二腈、1,1,5,5?戊四甲腈、1,1,4,4?丁四甲腈或1,1,6,6?己四甲腈中的至少一種;基于電解液的質(zhì)量,腈類化合物的質(zhì)量百分含量為E%,1≤E≤8。電解液包括上述范圍內(nèi)的腈類化合物并調(diào)控其含量在上述范圍內(nèi),能夠使得正極固態(tài)界面膜更穩(wěn)定,在充放電循環(huán)過程中不易分解,降低正極活性材料層的氧釋放,能夠改善電解液在高溫下的氧化分解產(chǎn)氣,從而有利于改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能和高溫間歇循環(huán)性能,同時電化學(xué)裝置具有良好的常溫循環(huán)性能。[0017] 在本申請的一些實施方案中,電解液包括鋰鹽添加劑,鋰鹽添加劑包括二氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、三氟甲烷磺酰亞胺鋰、雙三氟甲磺酰亞胺鋰、雙草酸硼酸鋰或二氟草酸硼酸鋰中的至少一種;基于電解液的質(zhì)量,鋰鹽添加劑的質(zhì)量百分含量為C%,0.01≤C≤4。電解液包括上述范圍內(nèi)的鋰鹽添加劑并調(diào)控其含量在上述范圍內(nèi),能夠使得電極固態(tài)界面膜更穩(wěn)定,在充放電循環(huán)過程中不易分解,從而有利于改善電化學(xué)裝置的高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能,同時電化學(xué)裝置具有良好的高溫存儲性能。[0018] 在本申請的一些實施方案中,0.1≤A/C≤30。通過將A/C的值調(diào)控在上述范圍內(nèi),能夠使得電化學(xué)裝置的高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能更優(yōu)。[0019] 本申請第二方面提供了一種電化學(xué)裝置,其包括本申請第一方面提供的電解液,則本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W(xué)裝置具有良好的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。[0020] 本申請第三方面提供了一種電子裝置,其包括本申請第二方面提供的電化學(xué)裝置。本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W(xué)裝置具有良好的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。從而本申請的電子裝置具有較長的使用壽命。[0021] 本申請的有益效果:[0022] 本申請?zhí)峁┝艘环N電解液、包含該電解液的電化學(xué)裝置和電子裝置,其中,電解液包括式(I)化合物。將包括式(I)化合物的電解液應(yīng)用于電化學(xué)裝置中,能夠使電化學(xué)裝置的正極表面形成離子擴散性能較好的、穩(wěn)定的正極固態(tài)界面膜,從而改善正極活性材料在高電壓下被破壞的問題,降低正極活性材料層的氧釋放,從而能夠改善電解液在高溫下的氧化分解產(chǎn)氣,進而改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能和高溫間歇循環(huán)性能。[0023] 當(dāng)然,實施本申請的任一產(chǎn)品或方法并不一定需要同時達(dá)到以上的所有優(yōu)點。具體實施方式[0024] 下面將對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒旧暾堉械膶嵤├?,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員基于本申請所獲得的所有其他實施例,都屬于本申請保護的范圍。[0025] 需要說明的是,本申請的具體實施方式中,以鋰離子電池作為電化學(xué)裝置的例子來解釋本申請,但是本申請的電化學(xué)裝置并不僅限于鋰離子電池。[0026] 本申請第一方面提供了一種電解液,其包括式(I)化合物:[0027] ,其中,X選自CR6或N;R1、R2和R3各自獨立地選自氫原子、鹵素、C2?C5的羰基、C1?C5的醛基、未取代或被Ra取代的C1?C5烷基、未取代或被Ra取代的C2?C5的烯基、未取代或被Ra取代的C2?C5的炔基、未取代或被Ra取代C3?C5的N雜環(huán)烷基、C3?C5的N雜芳基;R4、R5和R6各自獨立地選自氫原子、C1?C5的烷基硫基、C2?C5的硫醚、C3?C5的N雜環(huán)烷基、C3?C5的N雜芳基、未取代或被Ra取代的C1?C5烷基、未取代或被Ra取代的C2?C5的烯基、未取代或被Ra取代的C2?C5的炔基;各個基團的取代基Ra各自獨立地選自鹵素、C1?C5的醛基、C2?C5的羰基、C2?C5的酯基、磺酸基、氨基、C2?C5的酰胺基、氰基或酸酐?;陔娊庖旱馁|(zhì)量,式(I)化合物的質(zhì)量百分含量為A%,0.01≤A≤5,優(yōu)選為0.1≤A≤3。例如A可以為0.01、0.1、
0.5、1、1.5、2、2.5、3、4、5或為其中任意兩個數(shù)值組成的范圍。
[0028] 將包括式(I)化合物的電解液應(yīng)用于電化學(xué)裝置中,能在正極表面形成厚度合適且離子擴散性能較好的、穩(wěn)定的正極固態(tài)界面膜,可以改善正極活性材料在高電壓被破壞的問題,降低正極活性材料層的氧釋放,從而能夠改善電解液在高溫下的氧化分解產(chǎn)氣,進而改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能和高溫間歇循環(huán)性能。當(dāng)A過小時,正極表面形成的正極固態(tài)界面膜厚度過小甚至無法在正極表面形成完整的正極固態(tài)界面膜,無法改善電解液在高溫下的氧化分解產(chǎn)氣,不利于改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能,當(dāng)A過大時,正極表面形成的正極固態(tài)界面膜厚度過大,不利于改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能和高溫間歇循環(huán)性能。調(diào)控式(I)化合物的質(zhì)量百分含量在上述范圍內(nèi),有利于在正極表面形成厚度合適的正極固態(tài)界面膜,可以改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能和高溫間歇循環(huán)性能。在本申請中,“高溫”是指溫度大于或等于45℃,常溫是指溫度為25℃±5℃。[0029] 優(yōu)選地,R1、R2和R3各自獨立地選自原子、鹵素、甲醛基、乙醛基、乙羰基、丙羰基、甲基、乙基、丙基、丁基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、乙炔基、丙炔基、丁炔基、吡咯基或吡啶基;R4、R5和R6各自獨立地選自氫原子、甲基硫基、二甲基硫醚基、甲基、乙基、丙基、丁基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、乙炔基、丙炔基、丁炔基、吡咯基或吡啶基。將包括具有上述范圍內(nèi)基團的式(I)化合物的電解液應(yīng)用于電化學(xué)裝置中,能夠在正極表面形成離子擴散性能更好的、穩(wěn)定的正極固態(tài)界面膜,可以改善正極活性材料在高電壓下被破壞的問題,降低正極活性材料層的氧釋放,進一步改善電解液在高溫下的氧化分解產(chǎn)氣,從而進一步改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能和高溫間歇循環(huán)性能。
[0030] 更優(yōu)選地,式(I)化合物包括以下化合物中的至少一者:[0031]。
[0032] 將包括上述范圍內(nèi)的式(I)化合物的電解液應(yīng)用于電化學(xué)裝置中,能夠在正極表面形成離子擴散性能更好的、穩(wěn)定的正極固態(tài)界面膜,可以改善正極活性材料在高電壓下被破壞的問題,降低正極活性材料層的氧釋放,進一步改善電解液在高溫下的氧化分解產(chǎn)氣,從而進一步改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能和高溫間歇循環(huán)性能。[0033] 在本申請的一些實施方案中,電解液還包括羧酸酯,羧酸酯包括乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯或丙酸丁酯中的至少一種;基于電解液的質(zhì)量,羧酸酯的質(zhì)量百分含量為B%,10≤B≤70。例如B可以為10、20、30、40、50、60、70或為其中任意兩個數(shù)值組成的范圍。電解液包括式(I)化合物以及上述范圍內(nèi)的羧酸酯并調(diào)控其含量在上述范圍內(nèi),既能保證電解液的離子傳輸能力,也能夠使得正極固態(tài)界面膜更穩(wěn)定,在充放電循環(huán)過程中不易分解,降低正極活性材料層的氧釋放,能夠改善電解液在高溫下的氧化分解產(chǎn)氣,從而有利于改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。[0034] 在本申請的一些實施方案中,0.0005≤A/B≤0.4,優(yōu)選為0.0075≤A/B≤0.2。例如A/B可以為0.0005、0.0008、0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.3、0.4或為其中任意兩個數(shù)值組成的范圍。通過將A/B的值調(diào)控在上述范圍內(nèi),能充分發(fā)揮式(I)化合物和羧酸酯之間的協(xié)同作用,既能保證電解液的離子傳輸能力,也可以進一步使得正極固態(tài)界面膜更穩(wěn)定,在充放電循環(huán)過程中不易分解,降低正極活性材料層的氧釋放,能夠改善電解液在高溫下的氧化分解產(chǎn)氣,從而進一步改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。[0035] 在本申請的一些實施方案中,電解液還包括酯類添加劑,酯類添加劑包括碳酸亞乙烯酯(C)、碳酸乙烯亞乙酯(EC)、1,3?丙烷磺酸內(nèi)酯或氟代碳酸乙烯酯(FEC)中的至少一種;基于電解液的質(zhì)量,酯類添加劑的質(zhì)量百分含量為D%,0.5≤D≤18。例如D可以為0.5、1、1.5、3、4.5、6、7.5、9、10、11、12、15、16、18或為其中任意兩個數(shù)值組成的范圍。電解液包括上述范圍內(nèi)的酯類添加劑并調(diào)控其含量在上述范圍內(nèi),能夠使得電極固態(tài)界面膜更穩(wěn)定,在充放電循環(huán)過程中不易分解,從而有利于改善電化學(xué)裝置的高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能,同時電化學(xué)裝置具有良好的高溫存儲性能。
[0036] 在本申請的一些實施方案中,電解液還包括腈類化合物,腈類化合物包括丙二腈、丁二腈、戊二腈、己二腈、庚二腈、辛二腈、癸二腈、3,3'?氧二丙腈、己?2?烯二腈、反丁烯二腈、2?戊烯二腈、甲基戊二腈、4?氰基庚二腈、(Z)?丁?2?烯二腈、2,2,3,3?四氟丁二腈、乙二醇雙(丙腈)醚、1,3,5?戊三甲腈、1,3,6?己三甲腈、1,2,6?己三甲腈、1,2,3?三(2?氰氧基)丙烷、1,1,3,3?丙四甲腈、2,2'?(1,4?亞苯基)二丙二腈、1,1,5,5?戊四甲腈、1,1,4,4?丁四甲腈或1,1,6,6?己四甲腈中的至少一種;基于電解液的質(zhì)量,腈類化合物的質(zhì)量百分含量為E%,1≤E≤8,例如E可以為1、2、3、4、5、6、7、8或為其中任意兩個數(shù)值組成的范圍。電解液包括上述范圍內(nèi)的腈類化合物并調(diào)控其含量在上述范圍內(nèi),能夠使得正極固態(tài)界面膜更穩(wěn)定,在充放電循環(huán)過程中不易分解,降低正極活性材料層的氧釋放,能夠改善電解液在高溫下的氧化分解產(chǎn)氣,從而有利于改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能和高溫間歇循環(huán)性能,同時電化學(xué)裝置具有良好的常溫循環(huán)性能。[0037] 在本申請的一些實施方案中,電解液包括鋰鹽添加劑,鋰鹽添加劑包括二氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、三氟甲烷磺酰亞胺鋰、雙三氟甲磺酰亞胺鋰、雙草酸硼酸鋰或二氟草酸硼酸鋰中的至少一種;基于電解液的質(zhì)量,鋰鹽添加劑的質(zhì)量百分含量為C%,0.01≤C≤4,例如C可以為0.01、0.05、0.1、0.5、0.75、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4或為其中任意兩個數(shù)值組成的范圍。電解液包括上述范圍內(nèi)的鋰鹽添加劑并調(diào)控其含量在上述范圍內(nèi),能夠使得電極固態(tài)界面膜更穩(wěn)定,在充放電循環(huán)過程中不易分解,從而改善電化學(xué)裝置的高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能,同時電化學(xué)裝置具有良好的高溫存儲性能。[0038] 在本申請的一些實施方案中,0.1≤A/C≤30。例如A/C可以為0.1、0.2、0.5、1、2、3.5、5、7、10、15、18、21、27、30或為其中任意兩個數(shù)值組成的范圍。通過將A/C的值調(diào)控在上述范圍內(nèi),能夠使得電化學(xué)裝置的高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能更優(yōu)。
[0039] 在本申請的一些實施方案中,電解液包括式(I)化合物、碳酸酯類溶劑和鋰鹽,其中,碳酸酯類溶劑包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亞丁酯(BC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸二辛酯、碳酸二戊酯、乙基異丁基碳酸酯、異丙基碳酸甲酯、碳酸二正丁酯、碳酸二異丙酯或碳酸丙酯中的至少一種;鋰鹽包括包括六氟磷酸鋰?;陔娊庖旱馁|(zhì)量,碳酸酯類溶劑的質(zhì)量百分含量為80%至88%,鋰鹽的質(zhì)量百分含量為8%至15%。例如碳酸酯類溶劑的質(zhì)量百分含量可以為80%、82%、84%、86%、88%或為其中任意兩個數(shù)值組成的范圍,鋰鹽的質(zhì)量百分含量可以為8%、9%、10%、11%、13%、15%或為其中任意兩個數(shù)值組成的范圍。電解液包括上述范圍內(nèi)的碳酸酯類溶劑和鋰鹽并調(diào)控碳酸酯類溶劑和鋰鹽的含量在上述范圍內(nèi),能夠獲得使電極固態(tài)界面膜更穩(wěn)定的電解液環(huán)境,有利于改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能和高溫間歇循環(huán)性能。[0040] 在本申請的一些實施方案中,電解液包括式(I)化合物、碳酸酯類溶劑、鋰鹽和羧酸酯,電解液還可以包括酯類添加劑、腈類化合物或鋰鹽添加劑中的至少一種。其中,碳酸酯類溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸亞丁酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸二辛酯、碳酸二戊酯、乙基異丁基碳酸酯、異丙基碳酸甲酯、碳酸二正丁酯、碳酸二異丙酯或碳酸丙酯中的至少一種;鋰鹽包括六氟磷酸鋰。基于電解液的質(zhì)量,碳酸酯類溶劑的質(zhì)量百分含量為10%至80%,鋰鹽的質(zhì)量百分含量為8%至15%。例如碳酸酯類溶劑的質(zhì)量百分含量可以為10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、
80%或為其中任意兩個數(shù)值組成的范圍,鋰鹽的質(zhì)量百分含量可以為8%、9%、10%、11%、13%、
15%或為其中任意兩個數(shù)值組成的范圍。羧酸酯的質(zhì)量百分含量為10%至70%,酯類添加劑的質(zhì)量百分含量為0.5%至18%,腈類化合物的質(zhì)量百分含量為1%至8%,鋰鹽添加劑的質(zhì)量百分含量為0.01%至4%。電解液包括上述范圍內(nèi)的碳酸酯類溶劑、鋰鹽、羧酸酯,可選地電解液還包括酯類添加劑、腈類化合物或鋰鹽添加劑中的至少一種,并調(diào)控上述組分的含量在上述范圍內(nèi),能夠使得電極固態(tài)界面膜更穩(wěn)定,有利于改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。
[0041] 本申請第二方面提供了一種電化學(xué)裝置,其包括本申請第一方面提供的電解液,則本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W(xué)裝置具有良好的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。[0042] 本申請的電化學(xué)裝置還包括電極組件,電極組件包括正極極片、負(fù)極極片和隔離膜。[0043] 本申請對正極極片沒有特別限制,只要能夠?qū)崿F(xiàn)本申請目的即可。例如,正極極片包含正極集流體和設(shè)置在正極集流體至少一個表上的正極活性材料層。本申請對正極集流體沒有特別限制,只要能夠?qū)崿F(xiàn)本申請目的即可。例如,正極集流體可以包含鋁箔或
鋁合金箔等。本申請的正極活性材料層包含正極活性材料。本申請對正極活性材料的種類沒有特別限制,只要能夠?qū)崿F(xiàn)本申請目的即可。例如,正極活性材料可以包含鎳鈷錳酸鋰(811、622、523、111)、鎳鈷鋁酸鋰、
磷酸鐵鋰、富鋰錳基材料、鈷酸鋰(LiCoO2)、錳酸鋰、
磷酸錳鐵鋰或鈦酸鋰等中的至少一種。在本申請中,正極活性材料還可以包含非金屬元素,例如非金屬元素包括氟、磷、硼、氯、硅、硫等中的至少一種,這些元素能進一步提高正極活性材料的穩(wěn)定性。在本申請中,對正極集流體和正極活性材料層的厚度沒有特別限制,只要能夠?qū)崿F(xiàn)本申請目的即可。例如,正極集流體的厚度為5μm至20μm,優(yōu)選為6μm至18μm。單面正極活性材料層的厚度為30μm至120μm。在本申請中,正極活性材料層可以設(shè)置于正極集流體厚度方向上的一個表面上,也可以設(shè)置于正極集流體厚度方向上的兩個表面上。需要說明,這里的“表面”可以是正極集流體的全部區(qū)域,也可以是正極集流體的部分區(qū)域,本申請沒有特別限制,只要能實現(xiàn)本申請目的即可。本申請的正極活性材料層還可以包含導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑。
[0044] 本申請對負(fù)極極片沒有特別限制,只要能夠?qū)崿F(xiàn)本申請目的即可。例如,負(fù)極極片包含負(fù)極集流體和設(shè)置在負(fù)極集流體至少一個表面上的負(fù)極活性材料層。本申請對負(fù)極集流體沒有特別限制,只要能夠?qū)崿F(xiàn)本申請目的即可。例如,負(fù)極集流體可以包含銅箔、銅合金箔、鎳箔、鈦箔、泡沫鎳或泡沫銅等。本申請的負(fù)極活性材料層包含負(fù)極活性材料。本申請對負(fù)極活性材料的種類沒有特別限制,只要能夠?qū)崿F(xiàn)本申請目的即可。例如,負(fù)極活性材料可以包含天然石墨、人造石墨、中間相微碳球(MCMB)、
硬碳、軟碳、硅、硅?碳復(fù)合物、SiO(x 0[0045] 上述導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑沒有特別限制,只要能夠?qū)崿F(xiàn)本申請目的即可。例如,導(dǎo)電劑可以包括導(dǎo)電炭黑(SuperP)、
碳納米管(CNTs)、碳納米纖維、鱗片石墨、碳點或
石墨烯等中的至少一種。粘結(jié)劑可以包括聚丙烯醇、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸鋰、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、丁苯橡膠(SBR)、聚乙烯醇(PA)、聚偏氟乙烯(PDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯醇縮丁醛(PB)、水性丙烯酸樹脂、羧甲基纖維素(CMC)或羧甲基纖維素鈉(CMC?Na)等中的至少一種。[0046] 本申請對隔離膜沒有特別限制,只要能夠?qū)崿F(xiàn)本申請目的即可。例如,隔離膜可以包括基材層和表面處理層?;膶涌梢詾榫哂卸嗫捉Y(jié)構(gòu)的無紡布、膜或復(fù)合膜,基材層的材料可以包括聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亞胺等中的至少一種。任選地,可以使用聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚丙烯無紡布、聚乙烯無紡布或聚丙烯?聚乙烯?聚丙烯多孔復(fù)合膜。任選地,基材層的至少一個表面上設(shè)置有表面處理層,表面處理層可以是聚合物層或無機物層,也可以是混合聚合物與無機物所形成的層。例如,無機物層包括無機顆粒和粘結(jié)劑,無機顆粒沒有特別限制,例如可以選自
氧化鋁、氧化硅、氧化鎂、氧化鈦、二氧化鉿、氧化錫、二氧化鈰、氧化鎳、氧化鋅、氧化鈣、氧化鋯、氧化釔、碳化硅、勃姆石、
氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣或硫酸鋇等中的至少一種。粘結(jié)劑沒有特別限制,例如可以選自聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯?六氟丙烯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸鋰、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚或聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一種。聚合物層中包含聚合物,聚合物的材料包括聚酰胺、聚丙烯腈、丙烯酸酯聚合物、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸鋰、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯?六氟丙烯等中的至少一種。在本申請中,隔離膜的厚度沒有特別限制,只要能實現(xiàn)本申請的目的即可,例如隔離膜的厚度可以為5μm至500μm。[0047] 本申請的電化學(xué)裝置沒有特別限制,其可以包括發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的任何裝置。在本申請的一種實施方案中,電化學(xué)裝置可以包括但不限于:鋰離子二次電池(鋰離子電池)、鋰金屬二次電池、鈉離子二次電池(
鈉離子電池)、鈉金屬二次電池、鋰聚合物二次電池或鋰離子聚合物二次電池等。[0048] 電化學(xué)裝置的制備過程為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的,本申請沒有特別的限制,例如,可以包括但不限于以下步驟:將正極極片、隔離膜和負(fù)極極片按順序堆疊,并根據(jù)需要將其進行卷繞、折疊等操作得到卷繞結(jié)構(gòu)的電極組件,將電極組件放入包裝袋內(nèi),將電解液注入包裝袋并封口,得到電化學(xué)裝置;或者,將正極極片、隔離膜和負(fù)極極片按順序堆疊,然后用膠帶將整個疊片結(jié)構(gòu)的四個角固定好得到疊片結(jié)構(gòu)的電極組件,將電極組件置入包裝袋內(nèi),將電解液注入包裝袋并封口,得到電化學(xué)裝置。此外,也可以根據(jù)需要將防過電流元件、導(dǎo)板等置于包裝袋中,從而防止電化學(xué)裝置內(nèi)部的壓力上升、過充放電。本申請對包裝袋沒有限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇,只要能實現(xiàn)本申請的目的即可。例如,可采用
鋁塑膜包裝袋。
[0049] 本申請第三方面提供了一種電子裝置,其包括本申請第二方面提供的電化學(xué)裝置。本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W(xué)裝置具有良好的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。從而本申請的電子裝置具有較長的使用壽命。[0050] 本申請的電子裝置沒有特別限定,其可以是用于現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何電子裝置。在一些實施例中,電子裝置可以包括但不限于筆記本電腦、筆輸入型計算機、移動電腦、電子書播放器、便攜式電話、便攜式傳真機、便攜式復(fù)印機、便攜式打印機、頭戴式立體聲耳機、錄像機、液晶電視、手提式清潔器、便攜CD機、迷你光盤、收發(fā)機、電子記事本、計算器、存儲卡、便攜式錄音機、收音機、備用電源、電機、汽車、摩托車、助力自行車、自行車、照明器具、玩具、游戲機、鐘表、電動工具、閃光燈、照相機、家庭用大型蓄電池或鋰離子電容器等。[0051] 實施例[0052] 以下,舉出實施例及對比例來對本申請的實施方式進行更具體地說明。各種的試驗及評價按照下述的方法進行。另外,只要無特別說明,“份”、“%”為質(zhì)量基準(zhǔn)。[0053] 測試方法與設(shè)備[0054] 高溫存儲性能測試:[0055] 通過鋰離子電池在60℃存儲厚度膨脹率至10%的存儲時間來評價鋰離子電池的高溫存儲性能。具體測試流程如下:在25℃下,測試鋰離子電池初始厚度D1;在25℃下,將鋰離子電池以0.5C恒流充電至4.5,再4.5恒壓充電至電流為0.05C,然后將鋰離子電池靜置在60℃高溫爐中,每天測試鋰離子電池厚度,記錄鋰離子電池厚度D2,厚度膨脹率=(D2?D1)/D1×100%,按上式厚度膨脹率的計算方法,記錄厚度膨脹率為10%時的天數(shù),作為評價鋰離子電池高溫存儲性能的指標(biāo)。
[0056] 高溫間歇循環(huán)性能的測試:[0057] 具體測試流程如下:將鋰離子電池置于45℃的高溫爐中下,將鋰離子電池以0.5C恒流充電至4.5,然后恒壓充電至電流為0.05C,測量鋰離子電池初始滿充厚度,在45℃下靜置1170min,再用0.5C恒流放電至3.0,此時為首次循環(huán)。按照上述條件使鋰離子電池進行多次循環(huán),每次循環(huán)測量鋰離子電池滿充厚度。以首次放電的容量為100%,反復(fù)進行充放電循環(huán),至放電容量保持率衰減至首次放電容量的70%時,停止測試,記錄循環(huán)圈數(shù),作為評價鋰離子電池間歇循環(huán)容量保持率的指標(biāo)。[0058] 容量保持率=(每一圈放電結(jié)束后容量/首圈放電容量)×100%。[0059] 常溫循環(huán)性能的測試:[0060] 在25℃條件下,將鋰離子電池以1.2C恒流充電至4.25,4.25恒壓充電至電流為0.7C,然后再以0.7C恒流充電至4.5,4.5恒壓充電至電流為0.05C,靜置5min后,再用0.5C恒流放電至3.0,此時為首次循環(huán),記錄放電容量。按照上述條件使鋰離子電池進行多次循環(huán),每次循環(huán)測量鋰離子電池放電容量。以首次放電的容量為100%,反復(fù)進行充放電循環(huán),至放電容量保持率衰減至首次放電容量的80%時,停止測試,記錄循環(huán)圈數(shù),作為評價鋰離子電池常溫循環(huán)容量保持率的指標(biāo)。容量保持率=(每一圈放電結(jié)束后容量/首圈放電容量)×100%。
[0061] 實施例1?1[0062] <電解液的制備>[0063] 在含水量<10ppm的氬氣氣氛手套箱中,將EC、PC和DEC按照質(zhì)量比為10:30:60混合得到基礎(chǔ)溶劑,然后向上述基礎(chǔ)溶劑中加入鋰鹽LiPF6和式(I)化合物式(I?1),攪拌均勻得到電解液。其中,基于電解液的質(zhì)量,LiPF6的質(zhì)量百分含量為12%,式(I)化合物的質(zhì)量百分含量為0.3%。[0064] <正極極片的制備>[0065] 將正極活性材料LiCoO2、導(dǎo)電劑導(dǎo)電炭黑、粘結(jié)劑PDF按照質(zhì)量比為95:2:3進行混合,加入N?甲基吡咯烷酮(NMP),在真空攪拌機作用下攪拌均勻,得到固含量為70wt%的正極漿料。將正極漿料均勻涂覆于厚度為12μm的正極集流體鋁箔的一個表面上,將鋁箔在85℃下烘干處理4小時,得到涂層厚度為110μm、寬度為74mm的單面涂覆正極活性材料層的正極極片。在鋁箔的另一個表面上重復(fù)以上步驟,即得到雙面涂覆正極活性材料層的正極極片。然后在85℃的真空條件下干燥4小時后,經(jīng)過冷壓、裁片、分切得到規(guī)格為74mm×867mm的正極極片。[0066] <負(fù)極極片的制備>[0067] 將負(fù)極活性材料石墨、粘結(jié)劑丁苯橡膠、負(fù)極增稠劑羧甲基纖維素鈉按照質(zhì)量比為95:2:3進行混合,加入去離子水,在真空攪拌機作用下攪拌均勻,獲得固含量為75wt%的負(fù)極漿料。將負(fù)極漿料均勻涂覆于厚度為12μm的負(fù)極集流體銅箔的一個表面上,將銅箔在85℃下烘干處理4小時,得到涂層厚度為130μm、寬度為76.6mm的單面涂覆負(fù)極活性材料層的負(fù)極極片。在銅箔的另一個表面上重復(fù)以上步驟,即得到雙面涂覆負(fù)極活性材料層的負(fù)極極片。然后在85℃的真空條件下干燥4小時后,經(jīng)過冷壓、裁片、分切得到規(guī)格為76.6mm×
875mm的負(fù)極極片。
[0068] <隔離膜的制備>[0069] 將PDF和氧化鋁陶瓷按照質(zhì)量比1:2進行混合,加入NMP作為溶劑,調(diào)配成固含量12wt%的陶瓷層漿料,并攪拌均勻,將漿料均勻的涂覆在厚度為5μm的聚乙烯基材的一個表面,烘干后得到單面涂覆2μm氧化鋁陶瓷層的隔離膜。將PDF加入NMP溶劑中攪拌均勻,調(diào)配
2
成固含量25wt%的PDF漿料,然后在氧化鋁陶瓷層表面涂覆0.15mg/cm的PDF,在85℃下烘
2
干處理4小時,最后在聚乙烯基材的另一表面同樣涂覆0.15mg/cm的PDF,在85℃下烘干處理4小時,得到隔離膜。
[0070] <鋰離子電池的制備>[0071] 將上述制備的正極極片、隔離膜、負(fù)極極片按順序疊好,使隔離膜中涂覆氧化鋁陶瓷層和PDF的一面面向正極極片,僅涂覆PDF的一面面向負(fù)極極片,使隔離膜處于正極極片和負(fù)極極片中間起到隔離的作用,然后卷繞得到電極組件。焊接極耳后將電極組件裝入鋁塑膜包裝袋中,放置在85℃真空烘箱中干燥12小時脫去水分,注入上述配好的電解液,經(jīng)過真空封裝、靜置、化成、整形等工序得到鋰離子電池。[0072] 實施例1?2至實施例1?15[0073] 除了在<電解液的制備>中按照表1調(diào)整式(I)化合物的種類和質(zhì)量百分含量、基礎(chǔ)溶劑的質(zhì)量百分含量隨之改變,鋰鹽的質(zhì)量百分含量不變以外,其余與實施例1?1相同。[0074] 實施例2?1至實施例2?21[0075] 除了在<電解液的制備>中按照表2所示還加入羧酸酯,并按照表2調(diào)整式(I)化合物的種類及其質(zhì)量百分含量、羧酸酯的種類及其質(zhì)量百分含量,基礎(chǔ)溶劑的質(zhì)量百分含量隨之改變,鋰鹽的質(zhì)量百分含量不變以外,其余與實施例1?12相同。[0076] 實施例3?1至實施例3?10[0077] 除了在<電解液的制備>中按照表3所示還加入酯類添加劑和/或腈類化合物,并按照表3調(diào)整酯類添加劑的種類及其質(zhì)量百分含量、腈類化合的種類及其質(zhì)量百分含量,基礎(chǔ)溶劑的質(zhì)量百分含量隨之改變,鋰鹽的質(zhì)量百分含量不變以外,其余與實施例2?16相同。[0078] 實施例4?1至實施例4?14[0079] 除了在<電解液的制備>中按照表4所示還加入鋰鹽添加劑,并按照表4調(diào)整式(I)化合物的種類及其質(zhì)量百分含量、鋰鹽添加劑的種類及其質(zhì)量百分含量,基礎(chǔ)溶劑的質(zhì)量百分含量隨之改變,鋰鹽的質(zhì)量百分含量不變以外,其余與實施例3?7相同。[0080] 對比例1?1[0081] 除了在<電解液的制備>中不加入式(I)化合物,基礎(chǔ)溶劑的質(zhì)量百分含量隨之改變、鋰鹽的質(zhì)量百分含量不變以外,其余與實施例1?1相同。[0082] 對比例1?2[0083] 除了在<電解液的制備>中采用添加劑二乙基(噻吩?2?基甲基)磷酸酯替換式(I)化合物以外,其余與實施例1?1相同。[0084] 對比例1?3至對比例1?4[0085] 除了在<電解液的制備>中按照表1調(diào)整式(I)化合物的質(zhì)量百分含量、基礎(chǔ)溶劑的質(zhì)量百分含量隨之改變,鋰鹽的質(zhì)量百分含量不變以外,其余與實施例1?1相同。[0086] 對比例2?1[0087] 除了在<電解液的制備>中按照表2所示不加入式(I)化合物,基礎(chǔ)溶劑的質(zhì)量百分含量隨之改變、鋰鹽的質(zhì)量百分含量不變以外,其余與實施例2?9相同。[0088] 對比例3?1[0089] 除了在<電解液的制備>中不加入式(I)化合物,基礎(chǔ)溶劑的質(zhì)量百分含量隨之改變、鋰鹽的質(zhì)量百分含量不變以外,其余與實施例3?4相同。[0090] 對比例3?2[0091] 除了在<電解液的制備>中不加入式(I)化合物,基礎(chǔ)溶劑的質(zhì)量百分含量隨之改變、鋰鹽的質(zhì)量百分含量不變以外,其余與實施例3?5相同。[0092] 對比例3?3[0093] 除了在<電解液的制備>中不加入式(I)化合物,基礎(chǔ)溶劑的質(zhì)量百分含量隨之改變、鋰鹽的質(zhì)量百分含量不變以外,其余與實施例3?7相同。[0094] 對比例4?1[0095] 除了在<電解液的制備>中不加入式(I)化合物,基礎(chǔ)溶劑的質(zhì)量百分含量隨之改變、鋰鹽的質(zhì)量百分含量不變以外,其余與實施例4?5相同。[0096] 各實施例和對比例的制備參數(shù)及性能參數(shù)如表1至表4所示。[0097] 表1[0098][0099] 注:表1中的“/”表示無相關(guān)制備參數(shù)。[0100] 從實施例1?1至實施例1?9、對比例1?1和對比例1?2可以看出,將包括式(I)化合物的電解液應(yīng)用于鋰離子電池,能夠延長鋰離子電池在60℃的存儲時間以及增加鋰離子電池的高溫間歇循環(huán)圈數(shù),從而使得鋰離子電池具有更好的高溫存儲性能和高溫間歇循環(huán)性能。[0101] 式(I)化合物的質(zhì)量百分含量A%通常會影響鋰離子電池的高溫存儲性能和高溫間歇循環(huán)性能。從實施例1?5、實施例1?10至實施例1?15、對比例1?3和對比例1?4可以看出,當(dāng)A值過小時,鋰離子電池在60℃的存儲時間較短。當(dāng)A值過大時,鋰離子電池的在60℃的存儲時間較短且高溫間歇循環(huán)圈數(shù)較少。當(dāng)A滿足0.01≤A≤5時,鋰離子電池具有較好的高溫存儲性能以及較多的高溫間歇循環(huán)圈數(shù)。其中,當(dāng)A滿足0.1≤A≤3時,鋰離子電池在60℃的存儲時間更長且高溫間歇循環(huán)圈數(shù)更多。從而調(diào)控A在本申請范圍內(nèi),鋰離子電池在60℃的存儲時間更長且高溫間歇循環(huán)圈數(shù)更多,也即鋰離子電池具有更好的高溫存儲性能和高溫間歇循環(huán)性能。[0102] 表2[0103][0104] 注:表2中的“/”表示無相關(guān)參數(shù)。[0105] 羧酸酯的種類通常會影響鋰離子電池的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。從實施例1?12、實施例2?1至實施例2?6可以看出,羧酸酯的種類在本申請范圍內(nèi)的鋰離子電池,其在60℃的存儲時間更長且常溫循環(huán)圈數(shù)更多,且能夠保持多的高溫間歇循環(huán)圈數(shù),從而說明電解液在包含式(I)化合物的情況下,進一步引入羧酸酯,使得鋰離子電池具有良好的高溫間歇循環(huán)性能的同時具有更好的高溫存儲性能和常溫循環(huán)性能。[0106] 羧酸酯的質(zhì)量百分含量B%通常會影響鋰離子電池的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能,從實施例2?2、實施例2?7至實施例2?12可以看出,當(dāng)B值在本申請的范圍內(nèi)時,鋰離子電池在60℃的存儲時間更長且高溫間歇循環(huán)圈數(shù)和常溫循環(huán)圈數(shù)更多,也即鋰離子電池具有更好的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。[0107] 式(I)化合物的質(zhì)量百分含量和羧酸酯的質(zhì)量百分含量的比值A(chǔ)/B通常會影響鋰離子電池的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能,從實施例2?2、實施例2?13至實施例2?21可以看出,當(dāng)A/B在本申請的范圍內(nèi)時,鋰離子電池在60℃的存儲時間更長,高溫間歇循環(huán)圈數(shù)和常溫循環(huán)圈數(shù)更多。也即鋰離子電池具有更好的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。[0108] 從實施例2?9、實施例1?12和對比例2?1可以看出,鋰離子電池的電解液僅包括式(I)化合物或者僅包括羧酸酯時,鋰離子電池在60℃的存儲時間較短、高溫間歇循環(huán)圈數(shù)和常溫循環(huán)圈數(shù)較少;鋰離子電池的電解液同時包括式(I)化合物和羧酸酯時,鋰離子電池在60℃的存儲時間更長、高溫間歇循環(huán)圈數(shù)和常溫循環(huán)圈數(shù)更多,也即鋰離子電池具有更好的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。
[0109] 表3[0110][0111] 注:表3中的“/”表示無相關(guān)制備參數(shù)。[0112] 酯類添加劑的種類及其質(zhì)量百分含量D%通常會影響鋰離子電池的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。從實施例2?16、實施例3?1至實施例3?4可以看出,酯類添加劑的種類及D值在本申請范圍內(nèi)的鋰離子電池,其在60℃的存儲時間較長、高溫間歇循環(huán)圈數(shù)較多以及常溫循環(huán)圈數(shù)更多,從而說明電解液在包含式(I)化合物的情況下,進一步引入酯類添加劑,能夠同時改善鋰離子電池的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。[0113] 腈類化合物的種類及其質(zhì)量百分含量E%通常會影響鋰離子電池的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。從實施例2?16、實施例3?5和實施例3?6可以看出,腈類化合物的種類及E值在本申請范圍內(nèi)的鋰離子電池,其在60℃的存儲時間更長、高溫間歇循環(huán)圈數(shù)更多和常溫循環(huán)圈數(shù)較多,從而說明電解液在包含式(I)化合物的情況下,進一步引入腈類化合物,能夠進一步改善鋰離子電池的高溫存儲性能和高溫間歇循環(huán)性能。[0114] 從實施例2?16、實施例3?7至實施例3?8可以看出,鋰離子電池的電解液中同時包括酯類添加劑和腈類化合物時,鋰離子電池在60℃的存儲時間更長、高溫間歇循環(huán)圈數(shù)和常溫循環(huán)圈數(shù)更多。從而說明電解液在包含式(I)化合物的情況下,同時引入酯類添加劑和腈類化合物,能夠進一步改善鋰離子電池的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。[0115] 從實施例3?4、實施例2?16和對比例3?1可以看出,鋰離子電池的電解液僅包括式(I)化合物或者僅包括酯類添加劑時,鋰離子電池在60℃的存儲時間較短、高溫間歇循環(huán)圈數(shù)和常溫循環(huán)圈數(shù)較少;鋰離子電池的電解液同時包括式(I)化合物和酯類添加劑時,鋰離子電池在60℃的存儲時間更長、高溫間歇循環(huán)圈數(shù)和常溫循環(huán)圈數(shù)更多,也即鋰離子電池具有更好的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。[0116] 從實施例3?5、實施例2?16和對比例3?2可以看出,鋰離子電池的電解液僅包括式(I)化合物或者僅包括腈類化合物時,鋰離子電池在60℃的存儲時間較短、高溫間歇循環(huán)圈數(shù)和常溫循環(huán)圈數(shù)較少;鋰離子電池的電解液同時包括式(I)化合物和腈類化合物時,鋰離子電池在60℃的存儲時間更長、高溫間歇循環(huán)圈數(shù)更多和常溫循環(huán)圈數(shù)較多,也即鋰離子電池具有更好的高溫存儲性能和高溫間歇循環(huán)性能同時具有良好的常溫循環(huán)性能。[0117] 從實施例3?7、實施例2?16和對比例3?3可以看出,鋰離子電池的電解液僅包括式(I)化合物或者僅包括腈類化合物和腈類化合物時,鋰離子電池在60℃的存儲時間較短、高溫間歇循環(huán)圈數(shù)和常溫循環(huán)圈數(shù)較少;鋰離子電池的電解液同時包括式(I)化合物、酯類添加劑和腈類化合物時,鋰離子電池在60℃的存儲時間更長、高溫間歇循環(huán)圈數(shù)和常溫循環(huán)圈數(shù)更多,也即鋰離子電池具有更好的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。[0118] 表4[0119][0120] 注:表4中的“/”表示無相關(guān)制備參數(shù)。[0121] 鋰鹽添加劑的種類及其質(zhì)量百分含量C%通常會影響鋰離子電池的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。從實施例3?7、實施例4?1至實施例4?9可以看出,鋰鹽添加劑的種類及C值在本申請范圍內(nèi)的鋰離子電池,其在60℃的存儲時間較長且高溫間歇循環(huán)圈數(shù)和常溫循環(huán)圈數(shù)更多,從而說明電解液在包含式(I)化合物的情況下,進一步引入鋰鹽添加劑,能夠改善鋰離子電池的高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能,同時鋰離子電池具有較好的高溫存儲性能。[0122] 式(I)化合物的質(zhì)量百分含量和鋰鹽添加劑的質(zhì)量百分含量的比值A(chǔ)/C通常會影響鋰離子電池的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能,從實施例4?5至實施例4?14可以看出,當(dāng)A/C在本申請的范圍內(nèi)時,鋰離子電池在60℃的存儲時間較長,高溫間歇循環(huán)圈數(shù)和常溫循環(huán)圈數(shù)更多,也即鋰離子電池具有更好的高溫存儲性能、高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能。
[0123] 從實施例4?5、實施例3?7和對比例4?1可以看出,鋰離子電池的電解液僅包括式(I)化合物或者僅包括鋰鹽添加劑時,鋰離子電池的高溫間歇循環(huán)圈數(shù)和常溫循環(huán)圈數(shù)較少;鋰離子電池的電解液同時包括式(I)化合物和鋰鹽添加劑時,鋰離子電池在60℃的存儲時間較長、高溫間歇循環(huán)圈數(shù)和常溫循環(huán)圈數(shù)更多,也即鋰離子電池具有更好的高溫間歇循環(huán)性能和常溫循環(huán)性能,同時具有良好的高溫存儲性能。[0124] 需要說明的是,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。[0125] 本說明書中的各個實施例均采用相關(guān)的方式描述,各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。[0126] 以上僅為本申請的較佳實施例,并非用于限定本申請的保護范圍。凡在本申請的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等,均包含在本申請的保護范圍內(nèi)。
聲明:
“電解液、包含該電解液的電化學(xué)裝置和電子裝置” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)