一种电解液及使用其的电化学装置和电子装置的制作方法

本技术涉及储能领域，具体涉及一种电解液及使用其的电化学装置和电子装置。

背景技术：

1、电化学装置(例如，锂离子电池)因其能量密度高、循环性能好、安全、环保且无记忆效应等优点，被广泛应用于便携式电子产品、电动交通工具、航空航天、能源储备等领域。为了满足社会发展的需求，寻求具有更高能量密度和功率密度的电化学装置成为亟待解决的问题，而这就使得正极活性材料正朝着高电压方向发展。随着电压的提升，导致电解液在正极界面反应加剧，在高温下存放电压降和阻抗增长大。

2、因此，需要能提供一种能够改善电化学装置的高温存储性能的电解液。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种电解液以试图在至少某种程度上解决至少一种存在于相关领域中的问题。本技术实施例还提供了使用该电解液的电化学装置以及电子装置。

2、在一个实施例中，本技术提供一种电解液，电解液包含式i化合物和腈类化合物：

3、

4、其中：

5、其中r1和r2各自独立地选自经卤素取代或未取代的c1-c8烷基、经卤素取代或未取代的-ra-o-rb，其中r1和r2中的至少一者含有至少一个氟，ra为c1-c8亚烷基，rb为c1-c8烷基；并且

6、基于所述电解液的质量，所述腈类化合物的质量百分含量为0.5％-8％。当使用含有式i化合物和0.5％-8％的腈类化合物的电解液时，电化学装置的高温存储性能得到改善。

7、在一些实施例中，r1和r2各自独立地选自经卤素取代或未取代的c1-c5烷基、经卤素取代或未取代的-ra-o-rb，其中ra为c1-c5亚烷基，rb为c1-cs烷基。

8、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％，a为5-45。在一些实施例中，a为11-28。当电解液中式i化合物的质量百分含量满足上述范围时，电化学装置的高温存储性能进一步提高。

9、在一些实施例中，a为24-39。在一些实施例中，a为16-28。当电解液中式i化合物的质量百分含量满足上述范围时，式i化合物与腈类化合物协同作于电极材料表面，生成具有韧性的电极保护膜，电化学装置的高温存储性能进一步提高。

10、在一些实施例中，式i化合物包括如下化合物中的至少一种：

11、

12、在一些实施例中，腈类化合物包括如下化合物中的至少一者：

13、

14、

15、在一些实施例中，电解液进一步包括氟代环状碳酸酯，其中氟代环状碳酸酯具有式ii：

16、

17、其中r41、r42、r43和r44各自独立地为氟、氢、未取代或经卤素取代的c1-c3烷基，并且r41、r42、r43和r44中的至少一者包含氟。当在包含式i化合物和0.5％-8％的腈类化合物的电解液中加入氟代环状碳酸酯时，电化学装置的高温存储性能进一步提高。

18、在一些实施例中，其中基于电解液的质量，氟代环状碳酸酯的质量百分含量为b％，b为5-22。在一些实施例中，b为8-20。当氟代环状碳酸酯的质量百分含量满足上述范围时，电化学装置的高温存储性能进一步提高。

19、在一些实施例中，其中氟代环状碳酸酯包括如下化合物中的至少一者：

20、

21、在一些实施例中，其中基于电解液的质量，式i化合物的质量百分含量为a％，式ii化合物的质量百分含量为b％，a/b在0.9至4的范围以内。在一些实施例中，a/b在1.8至3.6的范围以内。当电解液中式i化合物的质量百分含量a％和式ii化合物的质量百分含量b％的比值a/b满足上述范围时，有利于生成均匀且致密的电极保护膜，改善电化学装置的高温存储性能。

22、在一些实施例中，其中基于电解液的质量，式i化合物的质量百分含量为a％，式ii化合物的质量百分含量为b％，a+b在15-60的范围以内或者在23-50的范围以内。当电解液中式i化合物的质量百分含量a％和式ii化合物的质量百分含量b％之和a+b满足上述范围时，有利于生成均匀且致密的电极保护膜，电化学装置的高温存储性能进一步提高。

23、在一些实施例中，其中电解液进一步包括式iii化合物：

24、

25、其中：

26、r3为c1-c10烷基；

27、r4为经取代的c1-c10烷基，取代基为卤素。当在包含式i化合物和0.5％-8％的腈类化合物的电解液中加入式iii化合物时，电化学装置的高温存储性能进一步提高。

28、在一些实施例中，其中式iii化合物包括如下化合物中的至少一者：

29、

30、在一些实施例中，其中基于电解液的质量，式iii化合物的质量百分含量为c％，c为18-72.5。在一些实施例中，c为30-56。当电解液中式iii化合物含量满足上述范围时，电化学装置的高温存储性能进一步提高。

31、在一些实施例中，其中基于电解液的质量，式i化合物的质量百分含量为a％，式iii化合物的质量百分含量为c％，a/c在0.137至1的范围以内。在一些实施例中，a/c在0.179至0.6的范围以内。当电解液中式i化合物的质量百分含量a％和式iii化合物的质量百分含量c％的比值a/c满足上述范围时，电化学装置的高温存储性能进一步提高。

32、在一些实施例中，其中电解液包含第一锂盐及第二锂盐，第一锂盐包含六氟磷酸锂lipf6或双氟磺酰亚胺锂lifsi中的一种或多种；第二锂盐包含以下中的一种或多种：双三氟甲烷磺酰亚胺锂litfsi、四氟硼酸锂libf4、二氟草酸硼酸锂lidfob、二草酸硼酸锂libob或二氟磷酸锂lipo2f2。当在包含式i化合物、腈类化合物和氟代环状碳酸酯的电解液中加入第一锂盐(lipf6和/或lifsi)和第二锂盐(lifsi、litfsi、libf4、libob、lipo2f2或lipo2f2中的至少一者)时，电化学装置的高温存储性能进一步提高。

33、在一些实施例中，电解液包括二氟磷酸锂lipo2f2，其中基于电解液的质量，氟代环状碳酸酯的质量百分含量为b％，二氟磷酸锂lipo2f2的质量百分含量为e％，b/e在5至50的范围以内。在一些实施例中，b/e在10至40的范围以内。当电解液包含二氟磷酸锂lipo2f2且氟代环状碳酸酯的质量百分含量b％和二氟磷酸锂lipo2f2的质量百分含量e％的比值b/e满足上述范围时，有利于提高电极保护膜的强度，电化学装置的高温存储性能进一步提高。

34、在另一个实施例中，本技术提供了一种电化学装置，其包括：正极、负极、隔膜和根据本技术实施例的电解液。

35、在一些实施例中，其中正极包括正极活性材料，正极活性材料包括钴酸锂、镍钴锰酸锂nmc或镍锰酸锂中的一种或多种。

36、在一些实施例中，其中正极活性材料包括ti元素，基于正极活性材料的质量，ti元素的质量百分含量为300-2500ppm。在一些实施例中，基于正极活性材料的质量，ti元素的质量百分含量为500-2000ppm。在电解液中同时包含式i化合物和0.5％-8％的腈类化合物的基础上，当正极负极活性材料包含上述含量范围的ti元素时，电化学装置的高温存储性能进一步提高。

37、在一些实施例中，本技术提供一种电化学装置，其包括：正极、负极、隔膜和根据本技术实施例的电解液。

38、在另一个实施例中，本技术提供一种电子装置，其包括根据本技术的实施例的电化学装置。

39、根据本技术实施例提供的电化学装置具有改善的高温存储性能。

40、本技术实施例的额外层面及优点将部分地在后续说明中描述、显示、或是经由本技术实施例的实施而阐释。