电化学装置及电子装置的制作方法

本申请涉及电化学领域，尤其涉及一种电化学装置及电子装置。

背景技术：

1、锂离子电池具有储能密度大、循环寿命长、安全性好等优点，广泛应用于便携式电能储存、电子设备、电动汽车等各个领域。随着科技社会的快速发展，各行各业对锂离子电池的综合性能提出更高的要求，例如具有较高的能量密度和更优的循环性能等。

2、硅基材料具有高的克容量，用作锂离子电池的负极活性材料能够显著提升锂离子电池的能量密度。但在锂离子的脱嵌过程中，硅基材料会产生较大的体积膨胀，引起循环过程中电池厚度增长、负极sei膜的破坏导致电极界面不稳定，sei膜的重新生成带来的电解液消耗等问题，这些问题都会恶化锂离子电池的循环寿命。

技术实现思路

1、鉴于背景技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种电化学装置及电子装置。

2、为了达到上述目的，本申请提供一种电化学装置，其包括负极片和电解液；所述负极片包括负极集流体和设置在所述负极集流体上的负极活性物质层；所述负极活性物质层包括负极活性材料；所述负极活性材料含硅基活性材料，且所述硅基活性材料占负极活性材料的质量比为x％；所述电解液包含金属离子，其中，基于所述电解液的质量，所述金属离子的质量百分含量为a ppm，所述x和所述a之间满足如下关系式：0＜x/a≤8。在一些实施例中，所述x和所述a之间满足如下关系式：0.001≤x/a≤4。

3、在一些实施例中，所述金属离子包括镁离子、铝离子、锌离子、钙离子、钛离子、铯离子、钼离子中的至少一种。

4、在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述金属离子的质量百分含量为appm，10≤a≤8000。

5、在一些实施例中，所述电解液还可包含阴离子no32-，so42-，so32-，co32-，sio32-中的至少一种。

6、在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述阴离子的质量百分含量为b ppm，5≤b≤10000。

7、在一些实施例中，所述电解液还可包含添加剂；所述添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、1，3-丙烷磺内酯，丁二腈，己二腈，1，3，6-己烷三腈中的至少一种。

8、在一些实施例中，基于所述电解液的总重量，所述添加剂的质量百分含量为c％，0.5≤c≤40。

9、在一些实施例中，所述负极活性材料包括硅基活性颗粒，在所述负极活性物质层的截面上选取面积为200μm2的方形区域，所述方形区域容纳的所述硅基活性颗粒的个数为n，1≤n≤50，所述负极活性物质层的截面平行于所述负极活性物质层的厚度方向。

10、在一些实施例中，所述负极片的压实密度为m g/cm3，1≤m≤2.5。

11、在一些实施例中，本申请所述的电化学装置，满足如下条件至少一者：

12、(1)基于所述电解液的质量，所述氟代碳酸乙烯酯的质量百分含量为5％-30％；

13、(2)基于所述电解液的质量，所述碳酸亚乙烯酯的质量百分含量为0.5％-3％；

14、(3)基于所述电解液的质量，所述1，3-丙烷磺内酯的质量百分含量为0.5％-3％；

15、(4)基于所述电解液的质量，所述丁二腈的质量百分含量为0.5％-3％；

16、(5)基于所述电解液的质量，所述己二腈的质量百分含量为0.5％-3％；

17、(6)基于所述电解液的质量，所述1，3，6-己烷三腈的质量百分含量为0.5％-3％。

18、在一些实施例中，本申请还提供了一种电子装置，所述电子装置包括上述电化学装置。

19、本申请至少包括如下有益效果：

20、本申请的电化学装置中加入的金属离子在充电过程可在负极发生还原反应，并与硅基活性材料中的硅元素形成稳定的si-金属二元合金相或si-o-金属三元合金相，有效抑制硅基活性材料的嵌锂膨胀，减少负极界面sei膜的破裂和电解液的消耗，有效提升电化学装置的循环性能。

技术特征：

1.一种电化学装置，包括负极片和电解液：

2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，

3.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，

4.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，

5.根据权利要求4所述的电化学装置，其中，

6.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，

7.根据权利要求1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，0.001≤x/a≤4。

9.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，

10.根据权利要求1所述的电化学装置，满足如下条件至少一者：

11.一种电子装置，包含权利要求1-10中任一项所述的电化学装置。

技术总结
本申请提供一种电化学装置，其包括负极片和电解液；所述负极片包括负极集流体和设置在所述负极集流体上的负极活性物质层；所述负极活性物质层包括负极活性材料；所述负极活性材料含硅基活性材料，且所述硅基活性材料占所述负极活性材料的质量比为X％；所述电解液包含金属离子，基于所述电解液的质量，所述金属离子的质量百分含量为A ppm，X和A之间满足关系式：0＜X/A≤8。在电化学装置的充电过程中，金属离子可在负极发生还原反应，并与硅基活性材料中的硅元素形成稳定的Si‑金属二元合金相或Si‑O‑金属三元合金相，有效抑制硅基活性材料的嵌锂膨胀，减少电解液的消耗，有效提升电化学装置的循环性能。

技术研发人员：张丽兰,唐超
受保护的技术使用者：宁德新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15