CN117199534A - 一种电解液、电化学装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于二次电池技术领域,具体涉及一种电解液、电化学装置及电子设备,该电解液包括非水溶剂、锂盐和添加剂,该非水溶剂包括氟代溶剂,该添加剂包括多氟代醚稀释剂。本发明的电解液组装成的电化学装置的低温性能、高温性能及常温性能优异。
Description
技术领域
本发明属于二次电池技术领域,具体涉及一种电解液、电化学装置及电子设备。
背景技术
锂离子二次电池具有能量密度高、平均输出电压高、工作温度范围宽、循环寿命长、无记忆效应等优点,被广泛应用于便携式电子设备、电动汽车、储能等领域。
近年来,随着电动汽车行业的快速发展,对锂离子二次电池的能量密度及充放电性能提出了更高要求。商用锂离子二次电池电解液的普遍以六氟磷酸锂作为锂盐,以的碳酸乙烯酯为溶剂,辅以部分链状碳酸酯溶剂。其中,碳酸乙烯酯能够在充放电过程中在锂离子二次电池负极表面生成致密有效的SEI膜,通常作为电解液中必不可少的一部分。但是,该电解液组装成的锂离子二次电池存在以下缺点:高电压环境下内阻较大,容量迅速衰减,同时,低温环境下的充放电性能不佳。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种电解液、电化学装置及电子设备,以解决现有技术中电解液组装成的锂离子二次电池存在以下缺点:高电压环境下内阻较大,容量迅速衰减,同时,低温环境下的充放电性能不佳等技术问题。
发明人对上述现有技术研究后发现,碳酸乙烯酯(高粘度、高凝固点(>35))无法耐受高电压的性质限制了高压正极材料的应用,大于4.3V的电压会导致碳酸乙烯酯的持续氧化分解产气,从而增大电池的内阻,使电池容量迅速衰减。此外,碳酸乙烯酯高粘度和高凝固点的性质使得电解液在低温下电导迅速降低,且极易凝固,使其组装成的电化学装置在低温环境下的充放电性能较差。
为实现上述方案,本申请的方案如下:
第一个方面,本发明提供一种电解液,所述电解液包括溶剂、锂盐和添加剂,所述溶剂包括氟代溶剂,所述添加剂包括多氟代醚稀释剂。
在本申请的一些实施例中,所述氟代溶剂包括氟代碳酸乙烯酯与甲基三氟乙基碳酸酯、三氟乙酸乙酯、乙酸三氟乙酯、乙酸二氟乙酯和二氟乙酸乙酯中的至少一种形成的组合物。
在本申请的一些实施例中,基于所述电解液的质量,所述氟代碳酸乙烯酯的质量为2wt%-25wt%。
在本申请的一些实施例中,基于所述电解液的质量,所述氟代溶剂的质量为40wt%-75wt%。
在本申请的一些实施例中,所述多氟代醚稀释剂包括1,1,2,2-四氟乙基甲醚、1,1,2,2-四氟乙基乙醚、1,1,2,2-四氟乙基2,2,2-三氟乙基醚、1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚和1,1,2,3,3,3-六氟丙基-2,2,2-三氟乙醚中的至少一种。
在本申请的一些实施例中,基于所述电解液的质量,所述多氟代醚稀释剂的质量为10wt%-40wt%,优选为15wt%-35wt%。
在本申请的一些实施例中,所述锂盐包括六氟磷酸锂。
在本申请的一些实施例中,所述添加剂还包括环状磺酸内酯类添加剂、锂盐添加剂和除酸除水型添加剂。
在本申请的一些实施例中,所述环状磺酸内酯类添加剂包括1,3丙烷磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯或其组合物。
在本申请的一些实施例中,所述锂盐添加剂包括二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂和二氟草酸磷酸锂中的至少一种。
在本申请的一些实施例中,所述除酸除水型添加剂包括四乙烯基硅烷、宁康酸酐和三烯丙基异氰脲酸酯中的至少一种。
在本申请的一些实施例中,基于所述电解液的质量,所述环状磺酸内酯类添加剂、锂盐添加剂和除酸除水型添加剂的总质量为2wt%-10wt%,优选为3wt%-7wt%。
第二个方面,本申请提供一种电化学装置,该电化学装置包括如上所述的电解液。
就电化学装置的制作方法而言,其没有任何限定。
第三个方面,本申请提供一种电子设备,该电子设备包含如上所述的电化学装置。
如上所述,本发明的电解液、电化学装置及电子设备,具有以下有益效果:
本发明的电解液组装成的电化学装置的低温性能、高温性能及常温性能优异。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例对本发明进行进一步的说明,但需要指出的是本发明的实施例中所描述的具体的物料配比、工艺条件及结果等仅用于说明本发明,并不能以此限制本发明的保护范围,凡是根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰,都应该涵盖在本发明的保护范围内。
本发明提供一种电解液,该电解液包括非水溶剂、锂盐和添加剂,非水溶剂包括氟代溶剂,添加剂包括多氟代醚稀释剂。
在本申请的一些实施例中,氟代溶剂包括氟代碳酸乙烯酯(FEC)与甲基三氟乙基碳酸酯(FEMC)、三氟乙酸乙酯、乙酸三氟乙酯(DFEA)、乙酸二氟乙酯和二氟乙酸乙酯的至少一种形成的组合物。
在本申请的一些实施例中,基于电解液的质量,氟代碳酸乙烯酯的质量为2wt%-25wt%,优选为5wt%-18wt%。
在本申请的一些实施例中,基于电解液的质量,氟代溶剂的质量为40wt%-75wt%,优选为45wt%-65wt%。
在本申请的一些实施例中,添加剂包括多氟代醚稀释剂。
在本申请的一些实施例中,多氟代醚稀释剂包括1,1,2,2-四氟乙基甲醚、1,1,2,2-四氟乙基乙醚、1,1,2,2-四氟乙基2,2,2-三氟乙基醚、1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(TTE)和1,1,2,3,3,3-六氟丙基-2,2,2-三氟乙醚中的至少一种。
在本申请的一些实施例中,基于电解液的质量,多氟代醚稀释剂的质量为10wt%-40wt%,优选为15wt%-35wt%。
在本申请的一些实施例中,锂盐包括六氟磷酸锂(LiPF6)。
在本申请的一些实施例中,基于电解液的质量,锂盐的质量为8wt%-25wt%,优选为12wt%-18wt%。
在本申请的一些实施例中,添加剂还包括环状磺酸内酯类添加剂、锂盐添加剂和除酸除水型添加剂。
本申请中,多氟代醚稀释剂的极性较弱,基本保留了高浓度碳酸酯电解液的微观结构,使得锂盐阴离子进入锂离子第一溶剂化层更利于分解生成富含LiF等无机成分的SEI膜,同时环状磺酸内酯类添加剂、锂盐添加剂和除酸除水型添加剂的加入能够进一步生成含F、S、B、N、P等化合物的成分,优化SEI膜的组成,从而有利于提升电解液组装成的电化学装置的高低温循环性能、存储性能及产气抑制等方面性能。而特定组成的氟代溶剂含有强吸电子效应的氟原子,能保证电解液组装成的电化学装置的高电压氧化稳定性,同时,特定组成的氟代溶剂的熔点低、粘度较小且离子电导率较高,有利于锂离子的体相扩散迁移,且氟代溶剂通常具有更高溶剂化能,使得锂离子的脱溶剂化过程更容易发生,从而有利于电池在低温高电压下大倍率充放电。
本申请中,除酸除水型添加剂能够显著降低锂盐六氟磷酸锂的水解产生的HF对电解液组装成的电化学装置的界面的腐蚀作用,进而提升电解液组装成的电化学装置的高低温循环性能、存储性能及产气抑制等方面性能。
在本申请的一些实施例中,环状磺酸内酯类添加剂包括1,3丙烷磺酸内酯(PS)、1,3-丙烯磺酸内酯(PST)或其组合物。
在本申请的一些实施例中,锂盐添加剂包括二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、四氟硼酸锂(LiBF4)和二氟草酸磷酸锂(LiDFOP)中的至少一种。
在本申请的一些实施例中,除酸除水型添加剂包括四乙烯基硅烷(TVSi)、宁康酸酐和三烯丙基异氰脲酸酯中的至少一种。
本申请中,四乙烯基硅烷(TVSi)、宁康酸酐和三烯丙基异氰脲酸酯中的至少一种能够与电解液中的痕量水和氢离子发生反应,进而有效降低电解液的酸度以减少对界面的腐蚀,同时环状磺酸内酯类添加剂及锂盐添加剂能够生成LiF等高机械强度成分及含硫化物或含硼化物等降阻抗成分,这些组分能够进一步优化SEI膜组成,有利于提升电解液组装成的电化学装卸的高低温循环性能、存储性能及产气抑制等方面性能。
在本申请的一些实施例中,基于电解液的质量,环状磺酸内酯类添加剂、锂盐添加剂和除酸除水型添加剂的总质量为2wt%-10wt%,优选为3wt%-7wt%。
在一些实施例中,本申请还提供一种电化学装置,该电化学装置包括如上所述的电解液。
本申请的电化学装置,包括发生电化学反应的任何装置,它的具体实例包括所有种类的一次电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池或电容器,该电化学装置是钠金属电池,电池包括软包、方形铝壳、方形钢壳、圆柱铝壳和圆柱钢壳电池中的至少一种。
就本发明的电化学装置而言,其包括正极极片、电解液和上述负极极片。其中,正极极片和负极极片可通过隔膜(必要时)叠放成一体,再注入电解液中,进而得到。
以下仅以锂离子二次电池为例,进行举例说明。
就本发明的负极极片而言,可通过将负极材料与粘结剂、溶剂混合均匀得到负极浆料,再将该负极浆料涂敷于负极集流体上形成负极活性层,或将负极浆料成型为片状、颗粒状等形状,并将其与负极集流体一体化而制得。
本发明中,负极材料没有特别限定,只要能以电化学方式吸藏/释放(即嵌入/脱嵌)金属离子即可。可以列举例如碳系材料、含有能与锂形成合金的金属元素和/或半金属元素的材料、含锂的金属复合氧化物材料以及它们的混合物等。碳系材料可以列举例如天然石墨、人造石墨、非晶质碳、覆盖有碳的石墨、覆盖有石墨的石墨和覆盖有树脂的石墨等。
本发明中,粘结剂可以列举聚四氟乙烯(PTFE)乳液、丁苯橡胶乳液、聚偏二氟乙烯、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸(PAA)及其盐、聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠、明胶、羧甲基纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物(AMMA)、聚丙烯腈等物质。
本发明中,负极集流体的材质可以列举铝、铜、镍、钛、不锈钢或其组合物。不限于此,负极集流体的材质亦可采用碳纸、发泡金属等多孔金属等。负极集流体的形状可以列举箔状、开孔箔状、网状等制得的带状。
就本发明的电化学装置而言,其包括正极极片、电解液和上述负极极片。其中,正极极片和负极极片可通过隔膜(必要时)叠放成一体,再注入电解液中,进而得到。
本发明中,电化学装置的结构和形状没有任何限定。具体而言,例如,电化学装置的结构可以为通过制作而成的卷绕式极板组或层叠式极板组封装装入外壳壳体。其中,卷绕式极板组可通过将正极极片、隔膜、负极极片叠放成的整体结构卷绕成扁平螺旋状而获得。层叠式极板组可通过将正极极片、隔膜、负极极片叠放而获得。例如,锂离子二次电池的形状可以列举例如方型、圆筒型、层叠型、硬币型、纽扣型、纸型等。应理解的是,本申请中,隔膜并非必要元件,例如在制作而成正极极片和负极极片无需直接接触式的锂离子二次电池结构时,可不必使用隔膜。
就本发明的隔膜而言,其材质可以列举聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯膜、聚酰胺膜、聚氯乙烯膜、聚二氟乙烯膜、聚苯胺膜、聚亚酰胺膜、不织布、聚对苯二甲二乙酯、聚苯乙烯(PS)、纤维素或其组合而成的材料。
就本发明的正极极片而言,其包括正极集流体和涂敷于该正极集流体上的正极浆料层。其中,正极集流体可以采用铝、钛、不锈钢等金属、合金加工成的箔状、开孔箔状、网状等制作而成的带状材料。正极浆料层包括正极材料。
本发明中,正极材料为能够可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物,例如,可以采用LixMO2或LiyM2O4(式中,M为过渡金属,0≤x≤1,0≤y≤2)表示的含锂复合氧化物、尖晶石状的氧化物、层状结构的金属硫族化物、橄榄石结构等。可以列举例如LiCoO2等锂钴氧化物、LiMn2O4等锂锰氧化物、LiNiO2等锂镍氧化物、Li4/3Ti5/3O4等锂钛氧化物、锂锰镍复合氧化物、锂锰镍钴复合氧化物;具有LiMPO4(M=Fe、Mn、Ni)等橄榄石型结晶结构的材料等等。优选采用层状结构或尖晶石状结构的含锂复合氧化物,LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2、LiNi1/2Mn1/2O2等为代表的锂锰镍复合氧化物、LiNil/3Mn1/3Co1/3O2、LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2等为代表的锂锰镍钴复合氧化物或LiNi1-x-y-zCoxAlyMgzO2(式中,0≤x≤1、0≤y≤0.1、0≤z≤0.1、0≤1-x-y-z≤1)等含锂复合氧化物。另外,上述含锂复合氧化物中的构成元素的一部分,被Ge、Ti、Zr、Mg、Al、Mo、Sn等的添加元素所取代的含锂复合氧化物等也包含其中。这些正极活性物质,既可单独使用其中一种,亦可至少两种配合使用。例如,通过同时使用层状结构的含锂复合氧化物与尖晶石结构的含锂复合氧化物,以兼顾电化学谢谢的大容量化及安全性能的提高。
在一些实施例中,本申请提供一种电子设备,该电子设备包括如上所述的电化学装置。
本申请的电化学装置的用途没有特别限定,其可用于现有技术中已知的任何电子设备。在一些实施例中,本申请的电化学装置可用于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、储能和钠离子电容器等。
下面通过具体的例举实施例以详细说明本发明。同样应理解,以下实施例只用于对本发明进行具体的说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例,即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择,而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
本实施例提供一种电解液,其组成为:
溶剂:氟代碳酸乙烯酯(FEC)和甲基三氟乙基碳酸酯(FEMC)按照质量比1:7组成,溶剂的质量百分含量为40wt%(以电解液的总质量为100wt%计,下同);
稀释剂:1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(TTE),质量百分含量为40wt%;
锂盐:六氟磷酸锂(LiPF6),质量百分含量为16wt%;
其他添加剂:0.5wt%的二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、3wt%的1,3丙烷磺酸内酯(PS)和0.5wt%的四乙烯基硅烷(TVSi)形成的组合物。
在充满惰性Ar气体且水氧含量均小于0.01ppm的手套箱中配制本实施例的电解液,步骤如下:
S1.先将六氟磷酸锂(LiPF6)按相应质量比称取后溶解于预先配制好的氟代碳酸乙烯酯(FEC)-甲基三氟乙基碳酸酯(FEMC)混合溶剂中,搅拌均匀,得到混合液;
S2.按相应质量比称取相应含量的1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(TTE)加入到混合液中,混合均匀,得到溶液;
S3.将二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、1,3丙烷磺酸内酯(PS)和四乙烯基硅烷(TVSi)依次加入到步骤S2所得溶液中混合均匀,即得本实施例的电解液。
实施例2-8及对比例1-4
实施例2-8及对比例1-4如表1所示。
表1实施例1-8及对比例1-4
备注:EMC即为乙基甲基碳酸酯。
性能检测
将实施例1-8及对比例1-4制得的电解液分别组装成锂离子二次电池,具体步骤为:
(1)正极极片的制作:将正极材料LiNi0.5Mn1.5O4、导电剂碳纳米管(粒径为50-80μm)和粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)按照重量比95:3:2混合,得到混合物,将该混合物中在N-甲基吡咯烷酮中搅拌均匀搅拌混合,得到正极浆料;将正极浆料涂覆于正极集流体铝箔上,随后烘干,冷压,分切,得到正极极片,其中,压实密度为3.25g/cm3;
(2)负极极片的制作:将负极材料人造石墨、硅氧化合物、导电剂科琴黑、粘结剂丁苯橡胶和增稠剂羧甲基纤维素钠(CMC-Na)按照87:9:2:1:1的质量比混合随后将混合物于水中搅拌均匀,得到负极浆料,将负极浆料均匀涂敷于负极集流体铜箔上,接着烘干,冷压,分切,得到负极极片,其中,压实密度为1.5g/cm3;
(3)隔膜的制备
以厚度9μm的聚乙烯膜作为基膜,在基膜上涂覆厚度为3μm的纳米氧化铝涂层,得到隔膜;
(4)锂离子二次电池的制备
将正极极片,隔膜,负极极片依次进行叠好,使隔膜处于正极极片与负极极片中间,以起到隔离作用,并叠片得到裸电芯;
将裸电芯装入铝塑膜,在80下烘烤除水后,注入各组别的电解液并封口,随后经过静置、热冷压、化成、夹具、分容等工序,得到成品软包装锂离子二次电池。
测试组装好的各锂离子二次电池的常温循环性能、低温放电性能、高温循环性能和高温存储性能,测试方法如下:
(1)常温循环寿命测试
将分容后满电态的各锂离子二次电池于25℃温度下下以1C放电到3.4V,初次放电容量记为DC(1-R)。然后25℃下以0.5C恒流恒压充到4.9V,截止电流0.05C,静置5min,再以1C放电到3.4V,记录放电容量DC(2-R)。如此循环直到DC(N-R)<80%DC(1-R),记录放电次数N,N即为常温循环寿命,结果如表2所示。
(2)-40低温放电保持率
将分容后满电态的各锂离子二次电池25℃下以1C放电到3.4V,初次放电容量记为DC(1-R)。然后25℃下以1C恒流恒压充到4.9V,截止电流0.05C,静置5min,再次放入-40℃的温箱中1h后以1C放电到3.4V,记录放电容量DC(2-R),按照公式DC(2-R)/DC(1-R)*100%计算-40低温放电保持率,结果如表2所示。
(3)高温循环寿命测试
将分容后满电态的各锂离子二次电池放入45℃的温箱中,以1C放电到3.4V,初次放电容量记为DC(1-H),再以0.5C恒流恒压充到4.9V,截止电流0.05C,静置5min,再以1C放电到3.4V,记录放电容量DC(2-H),如此循环直到DC(N-H)<80%DC(1-H),记录放电次数N,N即为高温循环寿命,结果如表2所示。
(4)高温存储产气与DCR增长
将常温分容后满电态的电池静置30min后,以4C放电30s,至3.4V,记录初始满电态放电DCR(0-S),同时测定初始电芯体积Vol(0-S),放入60℃的温箱中存储N天,将电池取出室温下0.5C恒流恒压充到4.9V,截止电流0.05C,静置30min后,以4C放电30s,记录N天存储后满电态放电DCR(N-S),按照公式DCR增长率=100%*[DCR(N-S)-DCR(0-S)]/DCR(0-S)计算DCR增长率,结果如表2所示同时测定电芯体积Vol(N-S),并按照公式存储产气率=100%*[Vol(N-S)-Vol(0-S)]/Vol(0-S)计算高温存储产气率,结果如表2所示。
表2测试结果
由表1可知,实施例1-8的电解液组装成的锂离子二次电池的常温循环寿命≥793次,45高温循环寿命≥472次,-40低温放电保持率≥62%。该结果表明,本发明的电解液组装成的电化学装置的低温性能、高温性能及常温性能优异。
由表1可知,对比例1(溶剂为EMC)的电解液组装成的锂离子二次电池的常温循环寿命为222次,45高温循环寿命为81次,-40低温放电保持率为13%,30天高温存储DCR增长率为184.4%,30天高温存储产气率为123.8%,对比例4(不含氟代多醚稀释剂)的电解液组装成的锂离子二次电池的常温循环寿命为189次,45高温循环寿命为48次,-40低温放电保持率为4%,30天高温存储DCR增长率为123.1%,30天高温存储产气率为115.0%,而实施例1-8(溶剂为氟代碳酸乙烯酯(FEC)与甲基三氟乙基碳酸酯(FEMC)、三氟乙酸乙酯、乙酸三氟乙酯(DFEA)、乙酸二氟乙酯和二氟乙酸乙酯的至少一种形成的组合物,含氟代多醚稀释剂)的电解液组装成的锂离子二次电池的常温循环寿命≥793次,45高温循环寿命≥472次,-40低温放电保持率≥62%,30天高温存储DCR增长率≤10.5%,30天高温存储产气率为≤16.7%。该结果表明,本申请中,特定组成的氟代溶剂含有强吸电子效应的氟原子,能够保证电解液的高电压氧化稳定性,且复合溶剂的熔点低、粘度较小且离子电导率较高,有利于锂离子的体相扩散迁移,同时,特定组成的氟代溶剂具有更高溶剂化能,使得锂离子的脱溶剂化过程更易发生,从而有利于电解液组装成的电化学装置在低温高电压下大倍率充放电。而多氟代醚稀释剂的极性较弱,基本保留了高浓度碳酸酯电解液的微观结构,使得锂盐阴离子进入锂离子第一溶剂化层更利于分解生成富含LiF等无机成分的SEI膜,进而提升电解液组装成的电化学装置的高低温循环性能、存储性能及产气抑制等方面性能。
由表1可知,对比例2(其他添加剂由环状磺酸内酯类添加剂和锂盐添加剂组成)的电解液组装成的锂离子二次电池的的电解液组装成的锂离子二次电池的常温循环寿命为323次,45高温循环寿命为161次,-40低温放电保持率为29%,30天高温存储DCR增长率为121.2%,30天高温存储产气率为81.7%,对比例3(未加入环状磺酸内酯类添加剂、锂盐添加剂和除酸除水型添加剂)的电解液组装成的锂离子二次电池的常温循环寿命为318次,45高温循环寿命为139次,-40低温放电保持率为27%,30天高温存储DCR增长率为122.7%,30天高温存储产气率为74.2%,而实施例1-8(加入其他添加剂,且其他添加剂由环状磺酸内酯类添加剂、锂盐添加剂和除酸除水型添加剂组成)的电解液组装成的锂离子二次电池的常温循环寿命≥793次,45高温循环寿命≥472次,-40低温放电保持率≥62%,30天高温存储DCR增长率≤10.5%,30天高温存储产气率为≤16.7%。该结果表明,本申请中,环状磺酸内酯类添加剂、锂盐添加剂和除酸除水型添加剂的加入能够进一步生成含F、S、B、N、P等化合物的成分,优化SEI膜的组成,从而有利于提升电解液组装成的电化学装置的高低温循环性能、存储性能及产气抑制等方面性能。除酸除水型添加剂能够与电解液中的痕量水和氢离子发生反应进而有效降低电解液的酸度以减少对界面的腐蚀,同时环状磺酸内酯类添加剂及锂盐添加剂能够生成LiF等高机械强度成分及含硫化物或含硼化物等降阻抗成分,这些组分能够进一步优化SEI膜组成,有利于提升电解液组装成的电化学装卸的高低温循环性能、存储性能及产气抑制等方面性能。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (13)
1.一种电解液,所述电解液包括非水溶剂、锂盐和添加剂,其特征在于,所述非水溶剂包括氟代溶剂,所述添加剂包括多氟代醚稀释剂。
2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述氟代溶剂包括氟代碳酸乙烯酯与甲基三氟乙基碳酸酯、三氟乙酸乙酯、乙酸三氟乙酯、乙酸二氟乙酯和二氟乙酸乙酯中的至少一种形成的组合物。
3.根据权利要求2所述的电解液,其特征在于,基于所述电解液的质量,所述氟代碳酸乙烯酯的质量为2wt%-25wt%。
4.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,基于所述电解液的质量,所述氟代溶剂的质量为40wt%-75wt%。
5.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述多氟代醚稀释剂包括1,1,2,2-四氟乙基甲醚、1,1,2,2-四氟乙基乙醚、1,1,2,2-四氟乙基2,2,2-三氟乙基醚、1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚和1,1,2,3,3,3-六氟丙基-2,2,2-三氟乙醚中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,基于所述电解液的质量,所述多氟代醚稀释剂的质量为10wt%-40wt%。
7.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述添加剂还包括环状磺酸内酯类添加剂、锂盐添加剂和除酸除水型添加剂。
8.根据权利要求7所述的电解液,其特征在于,所述环状磺酸内酯类添加剂包括1,3丙烷磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯或其组合物。
9.根据权利要求7所述的电解液,其特征在于,所述锂盐添加剂包括二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂和二氟草酸磷酸锂中的至少一种。
10.根据权利要求7所述的电解液,其特征在于,所述除酸除水型添加剂包括四乙烯基硅烷、宁康酸酐和三烯丙基异氰脲酸酯中的至少一种。
11.根据权利要求7所述的电解液,其特征在于,基于所述电解液的质量,所述环状磺酸内酯类添加剂、锂盐添加剂和除酸除水型添加剂的总质量为2wt%-10wt%。
12.一种电化学装置,其特征在于,所述电化学装置包括如权利要求1-11任一项所述的电解液。
13.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包含如权利要求12所述的电化学装置。
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