电解液、电化学装置和电子装置的制作方法

本申请涉及电化学储能领域，具体地，涉及电解液、电化学装置和电子装置。

背景技术：

1、目前，电化学装置(例如，锂离子电池)广泛应用于消费电子、电动汽车以及储能装置等领域。凭借高能量密度和无记忆效应等优势，锂离子电池已逐渐成为上述领域的主流电池。然而，在特殊工况，例如高温环境下，锂离子电池的安全性和稳定性受到挑战，因此，如何提升锂离子电池的高温循环和存储性能以及安全性能成为业界急需解决的问题。

技术实现思路

1、本申请提供了一种电解液，电解液包括式i化合物和添加剂b，添加剂b包括lipf2o2、二草酸硼酸锂(libob)、二氟草酸硼酸锂(lidfob)、双(氟代磺酰)亚胺锂(lifsi)或双(三氟甲基磺酰)亚胺锂(litfsi)中的至少一种；

2、

3、其中，r1至r6各自独立地选自氢、卤素、经取代或未经取代的c1-c10链状或环状烷基、经取代或未经取代的c2-c10链状或环状烯基、经取代或未经取代的c2-c10链状或环状炔基、经取代或未经取代的c1-c10烷氧基、经取代或未经取代的c2-c10烷氧基烷基、经取代或未经取代的c6-c10芳基、经取代或未经取代的c6-c10芳氧基、经取代或未经取代的c1-c10醛基、经取代或未经取代的c2-c10酰基、经取代或未经取代的c2-c10羧酸酯基、经取代或未经取代的c2-c10碳酸酯基、氰基、氨基、羟基、经取代或未经取代的c1-c10含氮基团、经取代或未经取代的c1-c10含硫基团、经取代或未经取代的c1-c10含硼基团、经取代或未经取代的c1-c10含硅基团或经取代或未经取代的c1-c10含磷基团；r7选自经取代或未经取代的c1-c10亚烷基、经取代或未经取代的c3-c10亚环烷基、经取代或未经取代的c2-c10亚烯基、经取代或未经取代的c4-c10亚环烯基、经取代或未经取代的c1-c10含氧基团或经取代或未经取代的c1-c10含氮基团；当经取代时，取代基包括卤素或氰基中的至少一种。

4、式i化合物可以在正负极表面聚合生成稳定性极好的保护膜，抑制溶剂在电极界面的副反应；并且式i化合物中的酸酐基团同步附着在电极表面，可以捕获高温下电解液中锂盐等成分分解所产生的微量酸，抑制其对负极表面固体电解质界面(sei)膜和正极表面正极电解质界面(cei)膜的破坏，从而提高sei膜和cei膜的稳定性，进一步抑制溶剂的分解产气。同时，由于式i化合物中桥环结构的位阻，可以获得相对较小的成膜阻抗，并且可以抑制高温循环和存储过程中的副产物在活性材料表面的密堆积，促进锂离子在活性材料和电解液之间的传输。添加剂b可以增加sei膜中的无机盐成分，进一步提升式i化合物所形成的界面保护膜的热稳定性，且能够降低sei膜的阻抗，抑制高温循环和存储过程中的充电析锂，因此，式i化合物和添加剂b协同作用，能够改善电化学装置的高温循环性能、存储性能以及安全性能。

5、在一些实施例中，基于电解液的质量，式i化合物的质量百分含量为a％，0.01≤a≤5。

6、在一些实施例中，基于电解液的质量，添加剂b的质量百分含量为b％，0.01≤b≤2。

7、在一些实施例中，式i化合物包括以下化合物中的至少一种：

8、

9、

10、在一些实施例中，电解液还包括碳酸乙烯酯(ec)，基于电解液的质量，碳酸乙烯酯的质量百分含量为5％至30％。

11、在一些实施例中，电解液还包括添加剂c，添加剂c包括碳酸亚乙烯酯(vc)、氟代碳酸乙烯酯(fec)、双氟代碳酸乙烯酯(dfec)或碳酸乙烯亚乙酯(vec)中的至少一种，基于电解液的质量，添加剂c的质量百分含量为c％，0.1≤c≤5。

12、在一些实施例中，电解液还包括含硫氧双键化合物，含硫氧双键化合物包括1，3-丙烷磺内酯(ps)、2,4-丁烷磺酸内酯、1，4-丁烷磺酸内酯、硫酸乙烯酯(dtd)、丙烯基-1，3-磺酸内酯(pes)、甲烷二磺酸亚甲酯(mmds)、乙烯砜(dvs)、1，3-丙烷二磺酸酐、4-甲基硫酸亚乙酯(pcs)、3-环丁烯砜或季戊四醇双环硫酸酯中的至少一种。

13、在一些实施例中，基于电解液的质量，含硫氧双键化合物的质量百分含量为d％，0.1≤d≤5。

14、在一些实施例中，电解液还包括多腈化合物，多腈化合物包括己二腈(adn)、丁二腈(sn)、乙二醇双(丙腈)醚(dene)、1，3，6-己烷三腈(htcn)或1，2，3-三(2-氰基乙氧基)丙烷中的至少一种。

15、在一些实施例中，基于电解液的质量，多腈化合物的质量百分含量为e％，0.1≤e≤5。

16、本申请还提供了一种电化学装置，包括上述电解液。

17、本申请还提供了一种电子装置，包括上述电化学装置。

18、本申请通过在电解液中包括式i化合物和添加剂b，可以改善电化学装置的高温循环性能、存储性能以及安全性能。

技术特征：

1.一种电解液，其包括式i化合物和添加剂b，所述添加剂b包括lipf2o2、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双(氟代磺酰)亚胺锂或双(三氟甲基磺酰)亚胺锂中的至少一种；

2.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述电解液满足下列条件中的至少一者：

3.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述式i化合物包括以下化合物中的至少一种：

4.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述电解液还包括碳酸乙烯酯，基于所述电解液的质量，所述碳酸乙烯酯的质量百分含量为5％至30％。

5.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述电解液还包括添加剂c，所述添加剂c包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、双氟代碳酸乙烯酯或碳酸乙烯亚乙酯中的至少一种，基于所述电解液的质量，所述添加剂c的质量百分含量为c％，0.1≤c≤5。

6.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述电解液还包括含硫氧双键化合物，所述含硫氧双键化合物包括1,3-丙烷磺内酯、2,4-丁烷磺酸内酯、1,4-丁烷磺酸内酯、硫酸乙烯酯、丙烯基-1,3-磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、乙烯砜、1,3-丙烷二磺酸酐、4-甲基硫酸亚乙酯、3-环丁烯砜或季戊四醇双环硫酸酯中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的电解液，其中，基于所述电解液的质量，所述含硫氧双键化合物的质量百分含量为d％，0.1≤d≤5。

8.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述电解液还包括多腈化合物，所述多腈化合物包括己二腈、丁二腈、乙二醇双(丙腈)醚、1,3,6-己烷三腈或1,2,3-三(2-氰基乙氧基)丙烷中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的电解液，其中，基于所述电解液的质量，所述多腈化合物的质量百分含量为e％，0.1≤e≤5。

10.一种电化学装置，包括权利要求1至9中任一项所述的电解液。

11.一种电子装置，包括权利要求10所述的电化学装置。

技术总结
本申请提供了电解液、电化学装置和电子装置。电解液包括式I化合物和添加剂B，添加剂B包括LiPF2O2、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双(氟代磺酰)亚胺锂或双(三氟甲基磺酰)亚胺锂中的至少一种；本申请的电解液可以改善电化学装置的高温循环性能、存储性能和安全性能。

技术研发人员：徐春瑞,周邵云
受保护的技术使用者：东莞新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1