CN115956306A - 一种电化学装置和电子装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电化学装置和电子装置，电化学装置包括正极极片，正极极片包括正极材料层，正极材料层包括正极活性材料，在正极材料层截面的扫描电子显微镜照片中，面积大于5μm2的正极活性材料颗粒的轮廓的最小外接圆的半径为Rc，面积大于5μm2的正极活性材料颗粒的轮廓的最大内切圆的半径为Ri，满足1＜Rc/Ri的平均值≤3。本申请提供的电化学装置，正极材料层中的正极活性材料满足1＜Rc/Ri的平均值≤3，能够有效提高锂离子的传输效率，从而提高电化学装置在常温和低温下的倍率性能。
Description
技术领域
本申请涉及电化学领域，特别是涉及一种电化学装置和电子装置。
背景技术
锂离子电池由于具有高能量密度、长循环寿命及无记忆效应等优点而被广泛应用于穿戴设备、智能手机、无人机、电动汽车及大型储能设备等领域，已成为当今世界最具发展潜力的新型绿色化学电源。但随着锂离子电池的广泛应用，市场对锂离子电池的综合性能提出更高的要求。
锂离子电池中的正极活性材料、负极活性材料和电解液是影响锂离子电池性能的重要参数。其中，正极活性材料的选择会影响锂离子的传输效率，从而影响电化学装置的电化学性能，例如倍率性能。但现有的正极活性材料有待进一步优化，以提高电化学装置的倍率性能。
发明内容
本申请的目的在于提供一种电化学装置和电子装置，以提高电化学装置在低温和常温下的倍率性能。
本申请的第一方面提供一种电化学装置，其包括正极极片，正极极片包括正极材料层，正极材料层包括正极活性材料，在正极材料层截面的扫描电子显微镜照片中，面积大于5μm2的正极活性材料颗粒的轮廓的最小外接圆的半径为Rc，面积大于5μm2的正极活性材料颗粒的轮廓的最大内切圆的半径为Ri，满足1＜Rc/Ri的平均值≤3。例如，Rc/Ri的平均值可以为1.1、1.5、1.8、2、2.3、2.5、2.8、3或为其间的任意范围。不限于任何理论，本申请提供的电化学装置，其中，正极材料层中的正极活性材料满足1＜Rc/Ri的平均值≤3，能够有效提高锂离子在充放电过程中的传输效率，从而提高电化学装置在常温和低温(例如温度小于或等于0℃)下的倍率性能。这可能是由于，Rc/Ri的平均值处于上述范围的正极材料层，其形貌能使得正极活性材料在较大倍率的循环中能够维持稳定的晶体结构，并有效改善正极活性材料的锂离子嵌入、脱嵌动力学，提供良好的锂离子传输性能，从而提高电化学装置的倍率性能。在本申请中，正极材料层的截面是指沿正极材料层厚度方向横截得到。
在本申请的一些实施方案中，面积大于5μm2的正极活性材料颗粒包括第一颗粒和第二颗粒，第一颗粒的轮廓的最小外接圆的半径为Rc1，第一颗粒的轮廓的最大内切圆的半径为Ri1，满足1＜Rc1/Ri1的平均值≤1.5；第二颗粒的轮廓的最小外接圆的半径为Rc2，第二颗粒的轮廓的最大内切圆的半径为Ri2，满足1.5＜Rc2/Ri2的平均值≤3。
基于正极材料层的截面面积，第一颗粒的面积百分比大于0％且小于等于50％，第二颗粒的面积百分比B为30％至80％。例如，Rc1/Ri1的平均值可以为1.1、1.2、1.3、1.4、1.5或为其间的任意范围；Rc2/Ri2的平均值可以为1.6、2、2.5、3或为其间的任意范围；第一颗粒的面积百分比可以为1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％或为其间的任意范围；第二颗粒的面积百分比B可以为30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％或为其间的任意范围。
第一颗粒与第二颗粒以上述比例分布于正极材料层，在压实工艺后，实现正极材料层中不同Rc/Ri值的颗粒间的交错分布，改善了正极活性材料和导电剂的分布网络，从而在有效减少正极材料层内界面副反应的同时，改善锂离子传输效率及正极极片内部电子电导率，实现对电化学装置倍率性能及循环性能的有效改善。当第二颗粒的面积百分比B过小时(例如小于30％)，第一颗粒的面积百分比过大，正极极片的压实密度减小，影响锂离子的传输效率；当第二颗粒的面积百分比B过大时(例如大于80％)，同样会导致正极极片的压实密度减小，影响锂离子的传输效率，从而影响电化学装置在常温和低温下的倍率性能。通过调控第一颗粒的面积百分比和第二颗粒的面积百分比在本申请的范围内，有利于提高电化学装置在常温和低温下的倍率性能。在本申请中，正极极片的压实密度是指正极极片中正极材料层的压实密度。
在本申请的一些实施方案中，第一颗粒的平均截面面积小于第二颗粒的平均截面面积，有利于减小锂离子传输路径，改善电化学装置的倍率性能。
在本申请的一些实施方案中，电化学装置满足条件(a)至(b)中的至少一者：(a)正极活性材料包括锰酸锂；锰酸锂包括掺杂锰酸锂和/或含有包覆层的锰酸锂。本申请对掺杂锰酸锂中的掺杂元素没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如掺杂元素可以包括但不限于Al、Nb、Mg、Ti、F、B、Zr、W、Sr、Y、Ce或La中的至少一种。本申请对含有包覆层的锰酸锂中的包覆层中的元素没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如包覆层中的元素可以包括但不限于Al、Sr、Zr、Ti或B中的至少一种。(b)正极活性材料包括锂元素和过渡金属元素的复合金属氧化物，过渡金属元素包括Mn和金属元素M1，金属元素M1包括Ni、Co或Fe中的至少一种。基于正极活性材料的质量，Mn的质量百分含量为30％至65％，金属元素M1的质量百分含量为2％至25％。电化学装置满足条件(a)至(b)中的至少一者，均有利于改善电化学装置的循环性能和低温倍率性能。
在本申请的一些实施方案中，第二颗粒包括金属元素M2，金属元素M2包括Al、Mg或Nb中的至少一种。
在本申请的一些实施方案中，基于第二颗粒的质量，金属元素M2的质量百分含量为0.1％至3％。例如，金属元素M2的质量百分含量可以为0.1％、0.3％、0.5％、0.8％、1％、1.3％、1.5％、1.8％、2％、2.5％、3％或为其间的任意范围。
在相关技术中，含锰的正极活性材料(例如锰酸锂)被广泛应用于电化学装置中，例如锂离子电池。但是锰酸锂中存在的Mn3+易发生歧化反应，导致锰(Mn2+)溶出，然后通过电解液迁移至负极，破环负极的固体电解质界面(SEI)膜，而修复SEI膜会造成活性锂损失，从而影响锂离子电池的循环性能和倍率性能。在本申请中，负极可以是指负极极片。
本申请的发明人发现，对于包括含锰的正极活性材料的电化学装置，当正极活性材料包括金属元素M1，通过选择上述金属元素M1，有利于改善锰溶出现象，从而减少对负极SEI膜的破坏，及修复SEI膜消耗锂造成的活性锂损失，从而提高电化学装置的循环性能和倍率性能。
本申请的发明人发现，当第二颗粒包括金属元素M2，通过选择上述金属元素M2，可以减少低温充放电过程中第二颗粒与电解液的界面副反应，从而改善正极极片内阻，提升电化学装置的低温倍率性能。
本申请的发明人发现，当金属元素M2的质量百分含量过低时(例如低于0.1％)，对第二颗粒与电解液之间的副反应改善不明显。当金属元素M2的质量百分含量过高时(例如高于3％)，无法实现对第二颗粒与电解液之间的副反应进一步改善的同时，会降低正极活性材料的克容量。通过调控金属元素M2的质量百分含量在上述范围内，有利于减少第二颗粒与电解液之间的界面副反应，提高电化学装置的循环性能。在本申请中，负极可以是指负极极片。
在本申请的一些实施方案中，正极活性材料的体积粒度分布满足条件(c)至(d)中的至少一者：(c)9μm≤Dv50≤22μm；(d)0.9≤(Dv90-Dv10)/Dv50≤2。例如，正极活性材料的Dv50可以为9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm、21μm、22μm或为其间的任意范围。例如，(Dv90-Dv10)/Dv50的值可以为0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2或为其间的任意范围。通过调控正极活性材料的体积粒度分布满足条件(c)至(d)中的至少一者，均有利于提高电化学装置在常温和低温下的倍率性能。本申请对正极活性材料的Dv90和Dv10没有特别限制，只要使得(Dv90-Dv10)/Dv50的值在上述范围内即可，例如，正极活性材料的Dv90为15μm至40μm，正极活性材料的Dv10为0.5μm至6μm。其中，(Dv90-Dv10)/Dv50的值主要反映正极活性材料的粒径分布情况。
在本申请的一些实施方案中，电化学装置还包括电解液，电解液包括链状碳酸酯和环状碳酸酯，基于电解液的质量，链状碳酸酯的质量百分含量为ω1，环状碳酸酯的质量百分含量ω2为25％至50％，满足ω1/ω2为0.75至2.5。例如，环状碳酸酯的质量百分含量ω2可以为25％、30％、35％、40％、45％、50％或为其间的任意范围；ω1/ω2的值可以为0.75、1、1.25、1.5、1.75、2、2.25、2.5或为其间的任意范围。
不限于任何理论，在调控正极活性材料中Rc/Ri平均值的同时，电解液中包括链状碳酸酯和环状碳酸酯，使得正极活性材料与电解液之间产生协同作用，可以改善锂离子的传输路径，尤其是改善正极活性材料与电解液的界面处的锂离子传输效率，从而改善电化学装置的倍率性能。
不限于任何理论，当环状碳酸酯的质量百分含量ω2过低时(例如低于25％)，环状碳酸酯不能与链状碳酸酯之间形成良好的协同作用以改善锂离子的传输效率；当环状碳酸酯的质量百分含量ω2过高时(例如高于50％)，导致电解液的粘度增大，不利于锂离子的传输，从而影响电化学装置的倍率性能。当ω1/ω2的值小于0.75或大于2.5，均会影响环状碳酸酯与链状碳酸酯之间的协同作用，从而影响锂离子的传输效率。通过调控环状碳酸酯的质量百分含量ω2和ω1/ω2的值在本申请的范围内，正极活性材料可以被充分浸润，从而提高锂离子在正极活性材料与电解液的界面处的传输效率，进而提高电化学装置的倍率性能。
在本申请的一些实施方案中，35％≤ω1≤65％。例如，链状碳酸酯的质量百分含量为ω1可以为35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％或为其间的任意范围。不限于任何理论，通过调控链状碳酸酯的质量百分含量ω1在本申请的范围内，有利于环状碳酸酯与链状碳酸酯之间形成良好的协同作用，改善锂离子的传输效率，从而提高电化学装置的倍率性能。
在本申请的一些实施方案中，链状碳酸酯包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲基异丙酯、碳酸甲丁酯或碳酸二丁酯(DBC)中的至少一种。不限于任何理论，通过选择上述链状碳酸酯，有利于改善锂离子的传输效率，提高电化学装置的倍率性能。
在本申请的一些实施方案中，环状碳酸酯包括碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)或碳酸亚丁酯(BC)中的至少一种。不限于任何理论，通过选择上述环状碳酸酯，有利于改善锂离子的传输效率，提高电化学装置的倍率性能。
在本申请的一些实施方案中，电解液包括磺酸酯化合物，基于电解液的质量，磺酸酯化合物的质量百分含量为A，满足0.006≤A/B≤0.1。例如，A/B的值可以为0.006、0.008、0.01、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1或为其间的任意范围。不限于任何理论，磺酸酯化合物中的硫氧双键有利于提高SEI膜的稳定性，减少溶出锰在负极的沉积，从而提高电化学装置的循环性能。同时，当A/B的值在本申请的范围内时，有利于磺酸酯化合物与正极活性材料之间产生协同作用，在提高SEI膜稳定性的同时，改善锂离子的传输效率，进一步提高电化学装置的倍率性能。
在本申请的一些实施方案中，0.5％≤A≤10％。例如，磺酸酯化合物的质量百分含量A可以为0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％或为其间的任意范围。不限于任何理论，当磺酸酯化合物的质量百分含量A过低时(例如低于0.5％)，对SEI膜稳定性的改善不明显；当磺酸酯化合物的质量百分含量A过高时(例如高于10％)，会形成过厚或者过于致密的SEI膜，阻碍锂离子的传输，导致电化学装置的倍率性能下降。
优选地，磺酸酯化合物包括下述结构化合物I-1至I-14中的至少一种。通过选择下述结构的磺酸酯化合物有利于提高SEI膜的稳定性，减少溶出锰在负极的沉积，从而提高电化学装置的循环性能。
在本申请的一些实施方案中，电化学装置还包括负极极片，负极极片包括负极材料层，负极材料层包括负极活性材料，负极活性材料包括人造石墨、天然石墨或硬碳中的至少一种。不限于任何理论，通过选择上述负极活性材料，更有利于与前述正极活性材料和/或电解液之间形成协同作用，以提高电化学装置的循环性能和倍率性能。
在本申请中，正极活性材料可以包括但不限于复合氧化物和/或复合氧化物的硫化物、硒化物或卤化物中的至少一种。复合氧化物可以包括但不限于LiMn2O4、Li(Nia1Cob1Mnc1)O2(0<a1<1，0<b1<1，0<c1<1，a1+b1+c1＝1)、LiNi1-y1Coy1O2(0<y1<1)、LiNi2- y3Mny3O4(0<y3<2)、Li(Nia3Cob3Alc3)O2(0<a3<1，0<b3<1，0<c3<1，a3+b3+c3＝1)或LiMnpFeqPO4(0<p<1，0<q<1，p+q＝1)或LiFePO4中的至少一种。
任选地，复合氧化物的表面还可以存在非晶化合物或结晶的化合物，非晶或结晶的化合物可以包括但不限于元素Z的氧化物、元素Z的氢氧化物、元素Z的羟基氧化物、元素Z的碳酸氧盐或元素Z的碱式碳酸盐中的至少一种。其中，元素Z可以包括但不限于Mg、Al、Co、K、Na、Ca、Si、Ti、V、Sn、Ge、Ga、B、As或Zr中的至少一种。
本申请对于表面含有非晶化合物或结晶的化合物的复合氧化物的制备方法没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如喷涂法或浸渍法等。
在本申请中，正极材料层中还可以包括导电剂，本申请对导电剂没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可，例如可以包括但不限于导电炭黑(Super P)、碳纳米管(CNTs)、碳纤维、科琴黑、石墨烯、金属材料或导电聚合物中的至少一种，上述碳纳米管可以包括但不限于单壁碳纳米管和/或多壁碳纳米管。上述碳纤维可以包括但不限于气相生长碳纤维(VGCF)和/或纳米碳纤维。上述金属材料可以包括但不限于金属粉和/或金属纤维，具体地，金属可以包括但不限于铜、镍、铝或银中的至少一种。上述导电聚合物可以包括但不限于聚亚苯基衍生物、聚苯胺、聚噻吩、聚乙炔或聚吡咯中的至少一种。在本申请中，基于正极材料层的质量，导电剂的质量百分含量为0.5％至5％。
在本申请中，正极材料层中还可以包括正极粘结剂，本申请对正极粘结剂没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可，例如可以包括但不限于聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、二乙酰基纤维素、聚氯乙烯、羧化的聚氯乙烯、聚氟乙烯、含亚乙基氧的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶、丙烯酸(酯)化的丁苯橡胶、环氧树脂或尼龙中的至少一种。
在本申请中，正极极片包括正极集流体。其中，正极集流体没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可，例如可以包括但不限于铝箔、铝合金箔或复合集流体等。在本申请中，对正极集流体的厚度没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可，例如厚度为8μm至20μm。
任选地，正极极片还可以包括导电层，导电层位于正极集流体和正极材料层之间。本申请对导电层的组成没有特别限制，可以是本领域常用的导电层，例如可以包括但不限于上述导电剂和上述正极粘结剂。
在本申请中，负极材料层中还可以包括导电剂，本申请对导电剂没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可，例如可以包括但不限于上述导电剂中的至少一种。
在本申请中，负极材料层中还可以包括负极粘结剂，本申请对负极粘结剂没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可，例如可以包括但不限于二氟乙烯一六氟丙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚丙烯睛、聚甲基丙烯酸甲醋、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚氯乙烯、羧化的聚氯乙烯、聚氟乙烯、含亚乙基氧的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶、丙烯酸(酯)化的丁苯橡胶、环氧树脂或尼龙中的至少一种。
在本申请中，负极极片包括负极集流体。其中，负极集流体没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如可以包括但不限于铜箔、铜合金箔、镍箔、不锈钢箔、钛箔、泡沫镍、泡沫铜或复合集流体等。在本申请中，对负极的集流体的厚度没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可，例如厚度为4μm至12μm。
任选地，负极极片还可以包括导电层，导电层位于负极集流体和负极材料层之间。本申请对导电层的组成没有特别限制，可以是本领域常用的导电层，导电层可以包括但不限于上述导电剂和上述负极粘结剂。
在本申请中，电解液中还可以包括非水溶剂，本申请对非水溶剂没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如可以包括但不限于羧酸酯化合物、醚化合物或其它有机溶剂中的至少一种。上述羧酸酯化合物可以包括但不限于乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸正丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸丁酯、γ-丁内酯、乙酸2,2-二氟乙酯、戊内酯、丁内酯、2-氟乙酸乙酯、2,2-二氟乙酸乙酯、三氟乙酸乙酯、2,2,3,3,3-五氟丙酸乙酯、2,2,3,3,4,4,4,4-七氟丁酸甲酯、4,4,4-三氟-3-(三氟甲基)丁酸甲酯、2,2,3,3,4,4,5,5,5,5-九氟戊酸乙酯、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-十七氟壬酸甲酯或2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-十七氟壬酸乙酯中的至少一种。上述醚化合物可以包括但不限于乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、二丁醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃或双(2,2,2-三氟乙基)醚中的至少一种。上述其它有机溶剂可以包括但不限于乙基乙烯基砜、甲基异丙基砜、异丙基仲丁基砜、二甲亚砜、1,2-二氧戊环、环丁砜、甲基环丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲酰胺、二甲基甲酰胺、乙腈、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三辛酯或磷酸酯中的至少一种。
在本申请中，电解液中还可以包括锂盐，本申请对锂盐没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如可以包括但不限于六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、双草酸硼酸锂(LiB(C2O4)2)、二氟草酸硼酸锂(LiBF2(C2O4))、六氟锑酸锂(LiSbF6)、全氟丁基磺酸锂(LiC4F9SO3)、高氯酸锂(LiClO4)、铝酸锂(LiAlO2)、四氯铝酸锂(LiAlCl4)、双磺酰亚胺锂(LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)，其中x和y分别为小于或等于4的自然数)、氯化锂(LiCl)、氟化锂(LiF)中的至少一种。优选地，锂盐包括LiPF6。本申请对锂盐的浓度没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如浓度为0.5mol/L至3mol/L，优选为0.5mol/L至2mol/L，进一步优选为0.6mol/L至1.5mol/L。
本申请的电化学装置还包括隔离膜，本申请对隔离膜没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可，例如可以包括但不限于聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯为主的聚烯烃(PO)类隔离膜、聚酯膜(例如聚对苯二甲酸二乙酯(PET)膜)、纤维素膜、聚酰亚胺膜(PI)、聚酰胺膜(PA)、氨纶、芳纶膜、织造膜、非织造膜(无纺布)、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜或纺丝膜等中的至少一种。本申请的隔离膜可以具有多孔结构，孔径的尺寸没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如，孔径的尺寸可以为0.01μm至1μm。在本申请中，隔离膜的厚度没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如厚度可以为5μm至500μm。
例如，隔离膜可以包括隔离膜基材层和表面处理层。隔离膜基材层可以为具有多孔结构的无纺布、膜或复合膜，隔离膜基材层的材料可以包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺等中的至少一种。任选地，可以使用聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚丙烯无纺布、聚乙烯无纺布或聚丙烯-聚乙烯-聚丙烯多孔复合膜。任选地，隔离膜基材层的至少一个表面上设置有表面处理层，表面处理层可以是聚合物层或无机物层，也可以是混合聚合物与无机物所形成的层。
聚合物层中包含聚合物，聚合物的材料可以包括但不限于偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚丙烯腈、聚酰亚胺、丙烯腈-丁二烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、丙烯酸-苯乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯酸钠或羧甲基纤维素中的至少一种。无机物层可以包括但不限于无机颗粒和无机物层粘结剂，本申请对无机颗粒没有特别限制，例如，可以包括但不限于陶瓷、氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钛、二氧化铪、氧化锡、二氧化铈、氧化镍、氧化锌、氧化钙、氧化锆、氧化钇、碳化硅、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙或硫酸钡等中的至少一种。本申请对无机物层粘结剂没有特别限制，例如可以包括但不限于聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯或聚六氟丙烯中的至少一种。
本申请的电化学装置没有特别限制，其可以包括发生电化学反应的任何装置。在一些实施方案中，电化学装置可以包括但不限于：锂金属二次电池、锂离子二次电池(锂离子电池)、锂聚合物二次电池或锂离子聚合物二次电池等。
电化学装置的制备过程为本领域技术人员所熟知的，本申请没有特别的限制，例如，可以包括但不限于以下步骤：将正极极片、隔离膜和负极极片按顺序堆叠，并根据需要将其卷绕、折叠等操作得到卷绕结构的电极组件，将电极组件放入包装袋内，将电解液注入包装袋并封口，得到电化学装置；或者，将正极极片、隔离膜和负极极片按顺序堆叠，然后用胶带将整个叠片结构的四个角固定好得到叠片结构的电极组件，将电极组件置入包装袋内，将电解液注入包装袋并封口，得到电化学装置。此外，也可以根据需要将防过电流元件、导板等置于包装袋中，从而防止电化学装置内部的压力上升、过充放电。
本申请的第二方面提供一种电子装置，包含本申请任一实施方案中的电化学装置。本申请提供的电化学装置具有良好的倍率性能和循环性能，从而本申请提供的电子装置具有较长的使用寿命。
本申请的电子装置没有特别限定，其可以是用于现有技术中已知的任何电子装置。在一些实施方案中，电子装置可以包括，但不限于，笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携CD机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。
本申请提供了一种电化学装置，其包括正极极片，所述正极极片包括正极材料层，正极材料层包括正极活性材料，在正极材料层的横截面的扫描电子显微镜照片中，横截面积大于5μm2的正极活性材料颗粒的轮廓的最小外接圆的半径为Rc，横截面积大于5μm2的颗粒的轮廓的最大内切圆的半径为Ri，满足1＜Rc/Ri的平均值≤3。本申请提供的电化学装置，其中，正极材料层中的正极活性材料满足1＜Rc/Ri的平均值≤3，能够有效提高正极极片的锂离子传输效率，从而提高电化学装置在常温和低温下的倍率性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例和现有技术的技术方案，下面对实施例和现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为本申请一种实施例中的正极材料层截面的扫描电子显微镜照片；
图2为本申请一种实施例中的正极极片的截面示意图。
附图标记：10、正极集流体，20、正极材料层，21、正极活性材料。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1示出了本申请一种实施例中的正极材料层截面的扫描电子显微镜照片，从图中可以看出，正极活性材料21的颗粒的大小和形状存在差异。颗粒C的轮廓的最小外接圆为R1，颗粒C的轮廓的最大内切圆为R2；颗粒D的轮廓的最小外接圆为R3，颗粒D的轮廓的最大内切圆为R4。其中，颗粒C为本申请中第一颗粒的示例，颗粒D为本申请中第二颗粒的示例。
图2示出了本申请一种实施例中的正极极片的截面示意图，正极集流体10的两个表面上均存在正极材料层20，图中箭头所示方向为正极材料层20的厚度方向，本申请前述正极材料层的截面是指沿图中箭头方向横截得到。
需要说明的是，在本申请的具体实施方式中，第一颗粒的Rc1/Ri1的平均值与第二颗粒的Rc2/Ri2的平均值可以通过控制原料的颗粒的轮廓最小外接圆的半径与最大内切圆的半径的比值，以及原料的Dv50，并综合调整正极活性材料制备过程中的搅拌速度或焙烧温度等条件来控制。
需要说明的是，本申请的具体实施方式中，以锂离子电池作为电化学装置的例子来解释本申请，但是本申请的电化学装置并不仅限于锂离子电池。
实施例
以下，举出实施例及对比例来对本申请的实施方式进行更具体地说明。各种的试验及评价按照下述的方法进行。另外，只要无特别说明，“份”、“％”为质量基准。
测试方法和设备：
Ri和Rc的测量：
在25℃条件下，将锂离子电池以0.5C恒流充电至4.2V，再在4.2V条件下恒压充电至0.05C，然后以1C的恒电流放电至2.8V，拆解锂离子电池，使用DMC清洗正极极片，然后在60℃烘干处理2h后；使用离子抛光仪沿正极极片自身厚度方向切割正极极片，得到平整的正极极片截面；使用扫描电子显微镜(SEM)对截面进行测试；选择放大倍数为1000倍的SEM图像。
采用软件Image J对上述SEM图像进行图形形貌识别，随机选择100个截面完全位于图像视野内、且截面面积大于5μm2的颗粒，采用算法分别对颗粒的最大内切圆的半径Ri和最小外接圆的半径Rc进行计算(参考“Kenneth C.Williams,Wei Chen,Sebastian Weeger,Timothy J.Donohue,Particle shape characterisation and its application todiscrete element modelling,Particuology,Volume 12,2014,Pages 80-89,ISSN 1674-2001”)。
Rc1、Ri1、Rc2、Ri2的测量方法与Ri和Rc的相同。
Rc3和Ri3的测量是先将二氧化锰制备成浆料然后涂覆在基材上制成膜层，并参照Ri和Rc的测量方法进行测量，其中浆料的固含量(例如75wt％)和基材的种类没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可。Rc4和Ri4、Rc5和Ri5的测量参照Rc3和Ri3的测量方法。
第一颗粒和第二颗粒面积的测量及其面积百分比的计算：
采用软件Image J计算颗粒面积，根据识别的Rc/Ri比值确定颗粒归属于第一颗粒或第二颗粒，不同归属颗粒的加和记为第一颗粒或第二颗粒的面积，第一颗粒面积百分比为第一颗粒面积/图像面积×100％，第二颗粒面积百分比为第二颗粒面积/图像面积×100％。
正极活性材料粒径的测量：
使用马尔文粒度测试仪对正极活性材料的粒径进行测量，将正极活性材料分散到乙醇中，超声30min后加入到马尔文粒度测试仪中，开始测试。正极活性材料在体积基准中的粒度分布中，从小粒径侧起，到达体积累积10％的粒径即为正极活性材料的Dv10，到达体积累积50％的粒径即为正极活性材料的Dv50，到达体积累积90％的粒径即为正极活性材料的Dv90。
元素含量的测试：
根据上述得到的正极极片截面的SEM图像，根据图像中颗粒粒径大小及面积确定第二颗粒，然后使用能谱仪(EDS)测试，确定掺杂元素及元素含量；
将用DMC清洗后的正极极片的正极材料层用刮刀刮下，用混合溶剂溶解(例如，0.4g正极活性材料使用10ml王水(硝酸与盐酸按照体积比1:1混合)与2ml的HF的混合溶剂)，定容至100mL，然后使用电感耦合等离子(ICP)分析仪测试溶液中元素的含量。
正极极片压实密度的测试：
在25℃条件下，将锂离子电池以0.5C恒流充电至4.2V，再在4.2V条件下恒压充电至0.05C，然后以1C的恒电流放电至2.8V，拆解锂离子电池，使用DMC清洗正极极片，然后在60℃烘干处理2h后，裁切5cm×5cm大小的正极极片5片，通过万分尺分别测量正极极片的厚度，记为d0 cm；用刮刀刮下正极极片中的正极材料层，通过天平称量正极材料层的质量，记为m g，通过万分尺测量去除正极材料层的正极集流体厚度记为d cm，按照下式计算正极材料层的压实密度：
压实密度P＝m/[25×(d0-d)]，单位g/cm3。
正极材料层的压实密度为上述裁切得到的5片正极极片中正极材料层压实密度的平均值。
正极材料层中颗粒粒径测试：
在25℃条件下，将锂离子电池以0.5C恒流充电至4.2V，再在4.2V条件下恒压充电至0.05C，然后以1C的恒电流放电至2.8V，拆解锂离子电池，将拆解的正极极片或负极极片在真空中400℃烧成粉状后，使用粒度分析仪测试粒度，得到Dv10、Dv50、Dv90的值。
其中，Dv90是指在体积基准的粒度分布中，从小粒径侧起、达到体积累积90％的粒径，Dv50是指在体积基准的粒度分布中，从小粒径侧起、达到体积累积50％的粒径，Dv10是指在体积基准的粒度分布中，从小粒径侧起、达到体积累积10％的粒径。
倍率性能和25℃循环性能的测试：
(1)25℃2C常温倍率性能和25℃循环性能
在25℃条件下，将锂离子电池以0.5C恒流充电至4.2V，再在4.2V条件下恒压充电至0.05C，然后以0.2C的恒电流放电至2.8V，记录放电容量为D01；将锂离子电池以0.5C恒流充电至4.2V，再在4.2V条件下恒压充电至0.05C，然后以2C的恒电流放电至2.8V，记录放电容量为D1，25℃2C倍率保持率(％)＝D1/D01×100％。
按照上述操作步骤使锂离子电池进行多次“0.5C充电-2C放电”的循环流程，循环1000圈，测试第1000次循环后的放电容量为D10。25℃循环1000圈后的容量保持率(％)＝D10/D01×100％。
(2)-10℃1C低温倍率性能
在25℃条件下，将锂离子电池以0.5C恒流充电至4.2V，再在4.2V条件下恒压充电至0.05C，然后以1C的恒电流放电至2.8V，记录放电容量为D02；在25℃条件下，将锂离子电池以0.5C恒流充电至4.2V，再在4.2V条件下恒压充电至0.05C，将温度调至-10℃，电芯放置30min后，然后以1C的恒电流放电至2.8V，记录放电容量为D2。-10℃1C倍率保持率(％)＝D2/D02×100％。
循环性能的测试：
40℃500圈循环容量保持率：
将锂离子电池在40℃下以0.5C恒流充电至4.2V，然后恒压充电至电流为0.05C，静置5min，然后以1C恒流放电至2.8V，此为一次充放电循环，并记录放电容量记为D03；按照上述操作步骤使锂离子电池进行500次循环，测试第500次循环后的放电容量为D3。40℃循环500圈后的容量保持率(％)＝D3/D03×100％。
负极极片锰含量的测试：
将进行40℃500圈循环后处于满放状态的锂离子电池拆解，取负极极片用DMC清洗，然后在60℃烘干处理2h后，将负极极片的负极材料层用刮刀刮下，用混合溶剂溶解(例如，0.4g负极活性材料使用10ml王水(硝酸与盐酸按照体积比1:1混合))，定容至100ml，然后使用ICP分析仪测试溶液中锰元素的含量。
实施例1-1
<正极极片的制备>
称取碳酸锂203.3kg(其中锂元素质量百分含量为18.71％)，Rc3/Ri3的平均值为2.9、Dv50为17.2μm的二氧化锰1000kg(其中Mn元素质量百分含量为60.22％)、含M2金属元素的化合物三氧化二铝56.2kg(Al2O3，铝元素质量百分含量52.91％)在高速混合机中以转速300r/min混合20min得到混合物，将混合物置于空气窑炉中，以5℃/min升温至790℃，保持24h，自然冷却后取出，过300目筛后得到含锰复合金属氧化物，即为LMO。其中，Rc3为二氧化锰颗粒的轮廓的最小外接圆的半径，Ri3为二氧化锰颗粒的轮廓的最大内切圆的半径。
将正极活性材料LMO、导电剂Super P、粘结剂聚偏二氟乙烯按照质量比为96:2.4:1.6进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)，在真空搅拌机作用下搅拌至体系成均一状，获得正极浆料，其中正极浆料的固含量为75wt％。将正极浆料均匀涂覆于厚度为10μm的正极集流体铝箔的一个表面上，将铝箔在85℃下烘干，得到涂层厚度为110μm的单面涂覆有正极材料层的正极极片。在铝箔的另一个表面上重复以上步骤，即得到双面涂布正极材料层的正极极片。然后经过冷压、裁片、分切后，在85℃的真空条件下干燥4h，得到规格为74mm×867mm的正极极片。其中，正极活性材料的Rc/Ri的平均值为2.9，Dv50为17.9μm。
<负极极片的制备>
将负极活性材料人造石墨、导电剂Super P、增稠剂羧甲基纤维素钠(CMC)、粘结剂丁苯橡胶(SBR)按照质量比为96.4:1.5:0.5:1.6进行混合，加入去离子水，在真空搅拌机作用下获得负极浆料，其中负极浆料的固含量为70wt％。将负极浆料均匀涂覆于厚度为10μm的负极集流体铜箔的一个表面上，将铜箔在85℃下烘干，得到涂层厚度为130μm的单面涂覆有负极材料层的负极极片。在铝箔的另一个表面上重复以上步骤，即得到双面涂布负极材料层的负极极片。然后经过冷压、裁片、分切后，在120℃的真空条件下干燥12h，得到规格为79mm×972mm的负极极片。
<电解液的制备>
在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将链状碳酸酯DEC和环状碳酸酯EC按照质量比57.5:30混合得到基础溶剂，然后向基础溶剂中加入锂盐LiPF6溶解并混合均匀。其中，基于电解液的质量，LiPF6的质量百分含量为12.5％，其余为基础溶剂。
<隔离膜的制备>
将水性聚偏二氟乙烯、三氧化二铝、聚丙烯按照质量比为1:8:1混合，加入去离子水中，搅拌得到固含量为50wt％的涂层浆料。将涂层浆料均匀涂覆在厚度为5μm的PE薄膜(Celgard公司提供)的一个表面，在85℃下烘干，得到涂层厚度为5μm的单面涂覆有涂层的隔离膜。在隔离膜的另一个表面上重复以上步骤，即得到双面涂布涂层的隔离膜。然后经过烘干、冷压，得到隔离膜。其中，隔离膜的孔隙率为39％。
<锂离子电池的制备>
将上述制备得到的正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使隔离膜处于正极极片和负极极片中间以起到隔离的作用，卷绕得到电极组件。将电极组件置于铝塑膜包装袋中，干燥后注入电解液，经过真空封装、静置、化成、脱气、切边等工序得到锂离子电池。其中，化成条件是以0.02C恒流充电到3.3V，再以0.1C恒流充电到3.6V。
实施例1-2至实施例1-4
除了调整二氧化锰的Rc3/Ri3的平均值和Dv50使得正极活性材料的Rc/Ri的平均值和Dv50如表1所示以外，其余与实施例1-1相同。
实施例1-5和实施例1-6
除了在制备LMO时将原料中的二氧化锰替换为四氧化三锰，并调整四氧化三锰的Rc4/Ri4的平均值和Dv50使得正极活性材料的Rc/Ri的平均值和Dv50如表1所示以外，其余与实施例1-1相同。其中，Rc4为四氧化三锰颗粒的轮廓的最小外接圆的半径，Ri4为四氧化三锰颗粒的轮廓的最大内切圆的半径。
实施例2-1
除了在<正极极片的制备>中，采用正极活性材料LMO、正极活性材料LiNi0.55Co0.15Mn0.3O2(NCM5515)、导电剂Super P、粘结剂聚偏二氟乙烯按照质量比为76.8:19.2:2.4:1.6进行混合，加入NMP，在真空搅拌机作用下搅拌至体系成均一状，获得固含量为75wt％的正极浆料，以及调整二氧化锰的Rc3/Ri3的平均值和Dv50使得第二颗粒的Rc/Ri的平均值和正极活性材料的Dv50如表2所示以外，其余与实施例1-1相同。
上述NCM5515采用以下方法制得：将碳酸锂(其中锂元素质量百分含量为18.71％)，以及Rc5/Ri5的平均值为1.2、Dv50为16.3μm的Ni0.55Co0.15Mn0.3(OH)2前驱体，按照Li的摩尔数与过渡金属元素的摩尔数(Ni、Co和Mn的摩尔数之和)的比值为1.05:0.997在高速混合机中以转速300r/min混合20min得到混合物，将混合物置于氧气窑炉中，以5℃/min升温至890℃，保持12h，自然冷却后取出，过300目筛后得到镍钴锰酸锂，即为NCM5515。其中，Rc5为Ni0.55Co0.15Mn0.3(OH)2前驱体颗粒的轮廓的最小外接圆的半径，Ri5为Ni0.55Co0.15Mn0.3(OH)2前驱体颗粒的轮廓的最大内切圆的半径。
实施例2-2至实施例2-4、实施例2-7
除了按照表2混合相应正极活性材料，调整二氧化锰的Rc3/Ri3的平均值和Dv50，和/或，Ni0.55Co0.15Mn0.3(OH)2前驱体的Rc5/Ri5的平均值和Dv50，所得Rc1/Ri1的平均值、Rc2/Ri2的平均值、第一颗粒的面积百分比、第二颗粒的面积百分比、正极活性材料的Dv50和正极活性材料的粒径分布(Dv90-Dv10)/Dv50的值如表2所示，其余与实施例2-1相同。其中，表2中的NCM6010为LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2，NCM8309为LiNi0.83Co0.09Mn0.08O2；通过调整制备NCM5515时Li的摩尔数与过渡金属元素的摩尔数的比值使得NCM6010和NCM8309满足上述化学式。
实施例2-5和实施例2-6
除了在制备第一颗粒LMO时将原料中的二氧化锰替换为四氧化三锰，并调整四氧化三锰的Rc4/Ri4的平均值和Dv50，以及，在制备第二颗粒LMO时调整二氧化锰的Rc3/Ri3的平均值和Dv50，所得Rc1/Ri1的平均值、Rc2/Ri2的平均值、第一颗粒的面积百分比、第二颗粒的面积百分比、正极活性材料的Dv50和正极活性材料的粒径分布(Dv90-Dv10)/Dv50的值如表2所示，其余与实施例2-1相同。
实施例3-1至实施例3-7
除了按照表3调整链状碳酸酯和环状碳酸酯的种类及含量得到基础溶剂以外，其余与实施例2-1相同。
实施例4-1至实施例4-9
除了在<电解液的制备>中，电解液中进一步加入磺酸酯化合物，并按照表4调整磺酸酯化合物的种类和质量百分含量以外，其余与实施例2-1相同。
实施例5-1至实施例5-6
除在制备LMO的过程中按照表5加入含M2金属元素的化合物并调控其含量使得金属元素M2质量百分含量如表5所示以外，其余与实施例2-1相同。
实施例5-7
除了使用商用的Dv50为1.0μm的LiFePO4(记为LFP)替换NCM5515以外，其余与实施例5-3相同。
实施例5-8
除了使用商用的Dv50为1.0μm的LiMn0.75Fe0.25PO4(记为LMFP)替换NCM5515以外，其余与实施例5-3相同。
实施例5-9
除了使用商用的Dv50为1.0μm的LFP替换部分NCM5515，使得LMO、NCM5515、LFP、Super P、聚偏二氟乙烯的质量比为76.8:9.2:10:2.4:1.6以外，其余与实施例5-3相同。
对比例1
除了Rc/Ri的平均值和正极活性材料的Dv50如表1所示以外，其余与实施例1-1相同。
各实施例和对比例的制备参数及性能测试如表1至表5所示。
表1
从实施例1-1至实施例1-6、对比例1中可以看出，当Rc/Ri的值在本申请的范围内，得到的锂离子电池同时具有良好的低温倍率性能和常温倍率性能。
表2
第一颗粒的面积百分比、第二颗粒的面积百分比、正极活性材料的Dv50和(Dv90-Dv10)/Dv50的值通常会影响锂离子电池的性能，从实施例2-1至实施例2-7可以看出，当第一颗粒的面积百分比、第二颗粒的面积百分比、正极活性材料的Dv50和(Dv90-Dv10)/Dv50的值在本申请的范围内时，得到的锂离子电池具有良好的低温倍率性能和常温倍率性能。
表3
电解液中链状碳酸酯和环状碳酸酯的种类和质量百分含量，以及ω1/ω2的值通常会影响锂离子电池的性能，从实施例2-1、实施例3-1至实施例3-7可以看出，当链状碳酸酯和环状碳酸酯的种类和质量百分含量，以及ω1/ω2的值在本申请的范围内时，得到的锂离子电池具有良好的低温倍率性能。
表4
注：表4中的“/”表示不存在对应制备参数或物质。
从实施例2-1、实施例4-1至实施例4-9可以看出，在电解液中加入磺酸酯化合物后可以改善锂离子电池在高温下的循环性能以及负极极片上的锰溶出现象。从实施例4-1至实施例4-9可以看出，当磺酸酯化合物的种类和质量百分含量在本申请的范围内，得到的锂离子电池具有良好的高温循环性能且负极极片上的锰溶出量较少。以及，当A/B的值在本申请的范围内，得到的锂离子电池具有良好的高温循环性能且负极极片上的锰溶出量较少。
表5
正极活性材料中的元素种类通常会影响锂离子电池的性能，从实施例2-1、实施例5-1至实施例5-9可以看出，当正极活性材料中包括Mn和金属元素M1时，得到的锂离子电池具有良好的低温倍率性能。此外，还可以看出，第二颗粒中包含金属元素M2且其种类和质量百分含量在本申请的范围内，得到的锂离子电池具有良好的低温倍率性能。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。
Claims (15)
1.一种电化学装置，其包括正极极片，所述正极极片包括正极材料层，所述正极材料层包括正极活性材料，在所述正极材料层截面的扫描电子显微镜照片中，面积大于5μm2的正极活性材料颗粒的轮廓的最小外接圆的半径为Rc，面积大于5μm2的正极活性材料颗粒的轮廓的最大内切圆的半径为Ri，满足1＜Rc/Ri的平均值≤3。
2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述面积大于5μm2的正极活性材料颗粒包括第一颗粒和第二颗粒，所述第一颗粒的轮廓的最小外接圆的半径为Rc1，所述第一颗粒的轮廓的最大内切圆的半径为Ri1，满足1＜Rc1/Ri1的平均值≤1.5；所述第二颗粒的轮廓的最小外接圆的半径为Rc2，所述第二颗粒的轮廓的最大内切圆的半径为Ri2，满足1.5＜Rc2/Ri2的平均值≤3。
3.根据权利要求2所述的电化学装置，其满足：
基于所述正极材料层的截面面积，所述第一颗粒的面积百分比大于0％且小于或等于50％，所述第二颗粒的面积百分比B为30％至80％；和/或，
所述第一颗粒的平均截面面积小于第二颗粒的平均截面面积。
4.根据权利要求1所述的电化学装置，其还包括电解液，所述电解液包括链状碳酸酯和环状碳酸酯，基于所述电解液的质量，所述链状碳酸酯的质量百分含量为ω1，所述环状碳酸酯的质量百分含量ω2为25％至50％，满足ω1/ω2为0.75至2.5。
5.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，满足条件(a)至(b)中的至少一者：
(a)所述正极活性材料包括锰酸锂；
(b)所述正极活性材料包括锂元素和过渡金属元素的复合金属氧化物，所述过渡金属元素包括Mn和金属元素M1，所述金属元素M1包括Ni、Co或Fe中的至少一种。
6.根据权利要求2所述的电化学装置，其中，所述第二颗粒包括金属元素M2，所述金属元素M2包括Al、Mg或Nb中的至少一种。
7.根据权利要求2所述的电化学装置，其中，所述第二颗粒包括金属元素M2，基于所述第二颗粒的质量，所述金属元素M2的质量百分含量为0.1％至3％。
8.根据权利要求1所述的电化学装置，所述正极活性材料的体积粒度分布满足条件(c)至(d)中的至少一者：
(c)9μm≤Dv50≤22μm；
(d)0.9≤(Dv90-Dv10)/Dv50≤2。
9.根据权利要求4所述的电化学装置，其中，所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙丙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲基异丙酯、碳酸甲丁酯或碳酸二丁酯中的至少一种。
10.根据权利要求4所述的电化学装置，其中，所述环状碳酸酯包括碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯或碳酸亚丁酯中的至少一种。
11.根据权利要求3所述的电化学装置，其还包括电解液，所述电解液包括磺酸酯化合物，基于所述电解液的质量，所述磺酸酯化合物的质量百分含量为A，满足0.006≤A/B≤0.1。
12.根据权利要求11所述的电化学装置，其中，0.5％≤A≤10％。
13.根据权利要求11所述的电化学装置，其中，所述磺酸酯化合物包括下述结构化合物I-1至I-14中的至少一种：
14.根据权利要求1所述的电化学装置，其还包括负极极片，所述负极极片包括负极材料层，所述负极材料层包括负极活性材料，所述负极活性材料包括人造石墨、天然石墨或硬碳中的至少一种。
15.一种电子装置，其包括权利要求1至14中任一项所述的电化学装置。
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