一种电化学装置和电子装置的制作方法

本技术涉及电化学，特别是涉及一种电化学装置和电子装置。

背景技术：

1、随着3c数码市场对电化学装置(如锂离子电池)的能量密度和成本的要求越来越高，目前通常通过开发固态电解质来提高锂离子电池的能量密度并降低成本，但现有的固态电解质的在高电压、高放电倍率下的循环性能较差，从而还不能完全代替常见的氧化物固态电解质等，限制了锂离子电池在高电压、高放电倍率下的循环性能，例如电压大于或等于4.2v、放电倍率大于或等于0.5c。因此，如何提高锂离子电池在高电压、高放电倍率下的循环性能，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供了一种电化学装置和电子装置，以提高电化学装置在高电压和高放电倍率下的循环性能。

2、需要说明的是，本技术的
技术实现要素：
中，以锂离子电池作为电化学装置的例子来解释本技术，但是本技术的电化学装置并不仅限于锂离子电池。具体技术方案如下：

3、本技术第一方面提供了一种电化学装置，包括电解液，所述电解液包括式(i)化合物和聚合单体：

4、

5、其中，x1和x2各自独立地选自经ra取代或未经取代的c2至c5杂环基、经ra取代或未经取代的c6至c9芳基，杂环基中的杂原子选自n、o或s中的至少一种；各个基团的取代基ra各自独立地选自经rb取代或未经取代的c1至c12烷基、经rb取代或未经取代的c2至c12烯基、经rb取代或未经取代的c2至c5杂环基、经rb取代或未经取代的c6至c12芳基；各个基团的取代基rb各自独立地选自c1至c6烷基、c2至c6烯基、c6至c12芳基、c1至c6烷氧基、c6至c12芳氧基、c1至c6酯基、si1至si6硅烷基、si1至si6硅氧烷基、氨基、醚基、羰基、羧基、磺酸基、巯基、硝基、氰基或卤素中的至少一种；聚合单体包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、乙烯、丙烯、醋酸乙烯酯、二氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、丙烯腈、乙二醇、乙二醇双丙烯酸酯、二乙二醇双丙烯酸酯、环氧乙烷、二氧戊烷、2,6-二甲基苯酚、3,4-乙烯二氧噻吩或4,6-二氨基-1,3-间二苯酚中的至少一种；基于电解液的质量，式(i)化合物的质量百分含量为m％，0.01≤m≤5，优选地，0.5≤m≤4，聚合单体的质量百分含量为n％，0.5≤n≤10，优选地，2≤n≤8。通过选用上述种类的式(i)化合物和聚合单体，并且将式(i)化合物的质量百分含量和聚合单体的质量百分含量调控在上述范围内，能够提高电化学装置在高电压和高放电倍率下的循环性能。

6、例如，式(i)化合物包括以下式(i-1)化合物至式(i-10)化合物中的至少一个：

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8、在本技术的一些实施方案中，式(i)化合物的摩尔质量为m(i)g/mol，聚合单体的摩尔质量为m单g/mol，m、n、m(i)和m单之间满足：1.5≤(n/m单)/(m/m(i))≤100，优选地，4.8≤(n/m单)/(m/m(i))≤60。将(n/m单)/(m/m(i))的值调控在上述范围内，有利于使电化学装置的循环性能和充电倍率窗口得到提高。

9、在本技术的一些实施方案中，电化学装置包括正极极片，正极极片包括正极集流体以及设置于正极集流体至少一个表面上的正极材料层，正极材料层包括正极活性材料和无机固态电解质；基于正极材料层的质量，无机固态电解质的质量百分含量为θ％，0.005≤θ≤6。将无机固态电解质在正极材料层中的质量百分含量调控在上述范围内，与式(i)化合物和聚合单体的含量相配合，能够进一步提高电化学装置在高电压和高放电倍率下的循环性能。

10、在本技术的一些实施方案中，0.1≤n/θ≤100。将n/θ的值调控在上述范围内，电化学装置在高电压和高放电倍率下的循环性能得到提高。

11、在本技术的一些实施方案中，0.005≤θ≤5和/或0.5≤n/θ≤100。

12、在本技术的一些实施方案中，无机固态电解质为nasicon结构材料；无机固态电解质包括li1+aalage2-a(po4)3、li1+aalage2-a(po4)3的异原子掺杂化合物、li1+balbti2-b(po4)3、li1+balbti2-b(po4)3的异原子掺杂化合物或li6.5la3zr1.5ta0.5o12中的至少一种；其中，0≤a≤0.75，0≤b≤0.5，异原子各自独立地选自y、ga、cr、in、se、zr、sn、fe、v、hf、mg、nb、sr、pr中的至少一种。上述无机固态电解质具有良好的电导率和耐氧化稳定性，与本技术提供的电解液相匹配，能够提高电化学装置在高电压和高放电倍率下的循环性能。

13、在本技术的一些实施方案中，电解液还包括引发剂，引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯或过氧化甲乙酮中的至少一种；基于电解液的质量，引发剂的质量百分含量为0.001％至2％，优选为0.05％至1％。电解液中包括上述种类的引发剂且将引发剂在电解液中的质量百分含量调控在上述范围内，能够提高电化学装置在高电压和高放电倍率下的循环性能。

14、在本技术的一些实施方案中，电解液还包括含不饱和键的添加剂，含不饱和键的添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、1,3-丙烯磺酸内酯、1,3-丙烷磺酸内酯、3-己烯二氰、反丁烯二酸酐或三烯丙基甲氧基硅烷中的至少一种；基于电解液的质量，含不饱和键的添加剂的质量百分含量为0.01％至30％，优选为0.01％至20％。电解液中包括上述种类的含不饱和键的添加剂，且将含不饱和键的添加剂的质量百分含量调控在上述范围内，能够进一步提高电化学装置在高电压和高放电倍率下的循环性能。

15、在本技术的一些实施方案中，正极活性材料包括licoo2、linio2、limno2、lini0.5mn1.5o4、linixco1-xo2、linixcoymn1-x-yo2、linixcoyal1-x-yo2及其改性化合物中的至少一种，其中0<x<1，0<y<1，0<x+y<1，各个化合物中的x、y相同或不同。选用上述正极活性材料，电化学装置在高电压和高放电倍率下具有良好的循环性能的情况下，具有较高的能量密度。

16、在本技术的一些实施方案中，电解液还包括有机溶剂，有机溶剂包括碳酸酯、羧酸酯或醚中的至少一种；碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、氟代碳酸乙烯酯、二氟代碳酸乙烯酯、五氟丙基碳酸乙烯酯、甲基三氟乙基碳酸酯、三氟甲基碳酸乙烯酯或二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯中的至少一种，羧酸酯包括丙酸丙酯、丙酸乙酯、乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯、乙酸丙酯、丁酸丁酯、二氟乙酸乙酯、乙酸二氟乙酯、三氟乙酸乙酯、乙酸三氟乙酯或三氟丙酸甲酯中的至少一种，醚包括1,3-二氧六环、1,4-二氧六环、1,3-二氧戊环、4-甲基-1,3-二氧戊环、二乙醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、三甘醇二甲醚、乙二醇甲酸乙醚、二乙氧基甲烷、1,3-二甲氧基丙烷、1,1,3,3-四乙氧基丙烷醚或1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚中的至少一种；基于电解液的质量，碳酸酯的质量百分含量为20％至80％，羧酸酯的质量百分含量为0％至60％，醚的质量百分含量为0％至40％。

17、在本技术的一些实施方案中，电解液还包括锂盐，锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、四苯基硼酸锂、甲基磺酸锂、三氟甲磺酸锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂、六氟硅酸锂、二草酸硼酸锂或二氟草酸硼酸锂中的至少一种；基于电解液的质量，锂盐的质量百分含量为6％至20％。

18、本技术第二方面提供了一种电子装置，其包括前述任一实施方案所述的电化学装置。因此，电子装置具有良好的使用性能。

19、本技术提供了一种电化学装置和电子装置，其中，电化学装置包括电解液，所述电解液包括式(i)化合物和聚合单体，基于所述电解液的质量，所述式(i)化合物的质量百分含量为m％，0.01≤m≤5，所述聚合单体的质量百分含量为n％，0.5≤n≤10。通过选用本技术的式(i)化合物和聚合单体，并且将式(i)化合物的质量百分含量和聚合单体的质量百分含量调控在上述范围内，能够提高电化学装置在高电压和高放电倍率下的循环性能。