电化学装置和电子装置的制作方法

文档序号:37933262发布日期:2024-05-11 00:12阅读:5来源:国知局
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,具体地涉及电化学装置和电子装置。


背景技术:

1、高镍正极活性材料可以提高电化学装置的能量密度,同时也可以降低成本,但是随着镍含量的增加,在电化学装置的使用过程中,正极活性材料本身会发生相变而造成体积的变化,导致结构的破坏,从而对高温存储性能产生影响,因此,期望改善电化学装置中的正极活性材料的稳定性及提高电化学装置的存储性能。


技术实现思路

1、本申请提供了一种电化学装置,电化学装置包括正极极片和电解液,正极极片包括正极活性材料层,正极活性材料层包括正极活性材料,正极活性材料包括锂复合氧化物,锂复合氧化物包含锂元素和选自钴元素、镍元素、锰元素与铝元素中的至少一种元素,正极活性材料的表层具有岩盐相结构且包括钨元素;以正极活性材料的总质量为基准,钨元素的质量百分比为b,0.01%≤b≤1%;

2、电解液包括式r所示的离子液体:

3、

4、其中,在阳离子中,r1选自c1至c8的烷基;r2至r6各自独立地选自氢原子和氟原子,阴离子x-选自氯离子、溴离子、碘离子、氰基离子、六氟磷酸根、高氯酸根、四氟硼酸根、双三氟甲烷磺酰亚胺离子和磺酸根;以电解液的总质量为基准,式r所示的离子液体的阳离子的质量百分比为a,0.05%≤a≤5%,p1=a/b,0.08≤p1≤300。

5、在一些实施例中,在所述正极活性材料中,镍元素占除锂元素以外的金属元素总质量的质量百分比为p,50%≤p<100%,其中,p2=a/p,0.001≤p2≤0.08。在一些实施例中,0.01≤p2≤0.06。在一些实施例中,0.5≤p1≤50。

6、在一些实施例中,电解液还包括环状酯,环状酯包括碳酸乙烯酯(ec)、碳酸亚乙烯酯(vc)或氟代碳酸乙烯酯(fec)中的至少一种,基于电解液的总质量,环状酯的质量百分比为c,1%≤c≤15%,p3=a/c,0.005≤p3≤3。

7、在一些实施例中,式r所示的离子液体的阳离子选自以下结构:

8、

9、在一些实施例中,磺酸根选自以下结构:

10、

11、在一些实施例中,电解液还包括环状硫-氧双键化合物,硫-氧双键化合物包括1,3-丙烷磺酸内酯(ps)、硫酸乙烯酯(dtd)或甲烷二磺酸亚甲酯(mmds)中的至少一种;以电解液的总质量为基准,环状硫-氧双键化合物的质量百分比为s,其中1%≤s≤10%。在一些实施例中,p4=a/s,0.01≤p4≤1。

12、本申请的实施例还提供了一种电子装置,包括上述的电化学装置。

13、本申请通过控制正极活性材料中的钨元素的质量含量,能够控制正极活性材料中岩盐相的含量,能够增强正极活性材料的结构稳定性。另外,通过控制式r所示的离子液体的阳离子的质量百分比a,能使离子液体充分溶解在电解液中,并与正极表面的钨元素络合,提高电化学装置的高温存储性能。



技术特征:

1.一种电化学装置,其包括:

2.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,在所述正极活性材料中,镍元素占除锂元素以外的金属元素总质量的质量百分比为p,50%≤p<100%,其中,p2=a/p,0.001≤p2≤0.08。

3.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,0.01≤p2≤0.06。

4.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,0.5≤p1≤50。

5.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述电解液还包括环状酯,所述环状酯包括碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯或氟代碳酸乙烯酯中的至少一种,基于所述电解液的总质量,所述环状酯的质量百分比为c,1%≤c≤15%,p3=a/c,0.005≤p3≤3。

6.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述式r所示的离子液体的所述阳离子选自以下结构:

7.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述磺酸根选自以下结构:

8.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述电解液还包括环状硫-氧双键化合物,所述环状硫-氧双键化合物包括1,3-丙烷磺酸内酯、硫酸乙烯酯或甲烷二磺酸亚甲酯中的至少一种;

9.根据权利要求8所述的电化学转置,其中,p4=a/s,0.01≤p4≤1。

10.一种电子装置,包括根据权利要求1至9中任一项所述的电化学装置。


技术总结
本申请的实施例提供了电化学装置和电子装置。电化学装置包括正极极片和电解液,正极极片包括正极活性材料层,正极活性材料层包括正极活性材料,正极活性材料包括锂复合氧化物,锂复合氧化物包含锂元素和选自钴元素、镍元素、锰元素与铝元素中的至少一种元素,正极活性材料的表层具有岩盐相结构且包括钨元素;以正极活性材料的总质量为基准,钨元素的质量百分比为B,0.01%≤B≤1%;电解液包括式R所示的离子液体:以电解液的总质量为基准,式R所示的离子液体的阳离子的质量百分比为A,0.05%≤A≤5%,P1=A/B,0.08≤P1≤300。通过采用本申请的电化学装置,能够显著改善高温存储性能。

技术研发人员:王奔,周邵云,简俊华,陆献海
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:2024/5/10
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