CN118054078A - 一种电解液及包括该电解液的电化学装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电解液及包括该电解液的电化学装置,所述电解液包括锂盐、有机溶剂和第一添加剂,所述第一添加剂包括硒腈类化合物,所述硒腈类化合物具有式Ⅰ所示的结构式中的至少一种:
Description
技术领域
本发明涉及电化学技术领域,尤其涉及一种电解液及包括该电解液的电化学装置。
背景技术
锂离子电池作为现代典型的储能器件,已经被广泛应用于各种消费电子和交通运输设备等领域。锂离子电池的性能和安全性在使用过程中受到使用温度、电池结构、电极材料等多种因素的影响。其中,锂离子电池的高温稳定性和热冲击及跌落性能等问题一直困扰着制造商。针对这些问题,电解液是决定锂离子电池高温稳定性能的关键因素之一。
在现有的锂离子电池结构中,电解液涉及多种成分,其中腈类添加剂是重要的成分,能够起到提高锂离子电池的热稳定性、电导率和抑制电极表面SEI膜生长的作用。一般来说,这些添加剂的过量添加会增加电解液的粘度,从而可能降低锂离子的传输速率,影响电化学性能,当添加量不足时,可能会出现对其他材料保护不足导致副反应加剧,导致电池性能不佳等问题;因此,开发一种既具有优良电化学性能,又能同时兼顾安全性能的锂离子电池用电解液是目前的重要研究方向。
发明内容
为了改善现有技术的电解液及包括该电解液的电化学装置的高温循环及高温存储等性能较差的问题,本发明提供一种电解液及包括该电解液的电化学装置。所述电解液及包括该电解液的电化学装置具有高温循环性能好以及高温存储性能好的特点。
本发明目的是通过如下技术方案实现的:
一种电解液,所述电解液包括锂盐、有机溶剂和第一添加剂,所述第一添加剂包括硒腈类化合物。
根据本发明的实施方式,所述硒腈类化合物具有式Ⅰ所示的结构式中的至少一种:
式I中,X1选自不存在、取代或未取代的烷基、烷氧基、烯基,若为取代时,取代基为烷基、烯基、氰基或卤素;
R选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的芳基,若为取代时,取代基为烷基、氰基或卤素。
根据本发明的实施方式,研究发现,通过在电解液中添加硒腈类化合物,其可以在正负极表面生成稳定的界面膜,富含Se成分的无机界面膜的稳定性高,同时具有高离子电导和低电子电导,可有效降低负极活性材料副反应,同时可捕获游离腈基,提升SEI膜稳定性;在正极侧的硒腈结构吸附能力强,可有效吸附在正极表面,且其生成的无机金属界面可与活性锂生成可逆合金相,缓解高电压下正极活性物质的相变,提升正极稳定性。综上,通过加入硒腈类化合物可以提升正负极界面稳定性,改善锂离子电池的高温循环性能及高温存储性能。
根据本发明的实施方式,式I中,X1选自不存在、取代或未取代的C1-12烷基、C1-12烷氧基、C2-12烯基,若为取代时,取代基为C1-12烷基、C2-12烯基、氰基或卤素;
R选自取代或未取代的C1-12烷基、取代或未取代的5-12元杂芳基、取代或未取代的C6-12芳基,若为取代时,取代基为C1-12烷基、氰基或卤素。
根据本发明的实施方式,式I中,X1选自不存在、取代或未取代的C1-6烷基、C1-6烷氧基、C2-6烯基,若为取代时,取代基为C1-6烷基、C2-6烯基、氰基或卤素;
R选自取代或未取代的C1-6烷基、取代或未取代的5-8元杂芳基、取代或未取代的C6-10芳基,若为取代时,取代基为C1-6烷基、氰基或卤素。
根据本发明的实施方式,式I中,X1选自不存在、取代或未取代的C1-3烷基、C1-3烷氧基、C2-3烯基,若为取代时,取代基为C1-3烷基、C2-3烯基、氰基或卤素;
R选自取代或未取代的C1-3烷基、取代或未取代的5-6元杂芳基、取代或未取代的C6-8芳基,若为取代时,取代基为C1-3烷基、氰基或卤素。
根据本发明的实施方式,式I中,X1选自不存在、取代或未取代的C1-3烷基、C1-3烷氧基、C2-3烯基,若为取代时,取代基为C1-3烷基、C2-3烯基、氰基或卤素;
R选自取代或未取代的C1-3烷基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的苯基,若为取代时,取代基为C1-3烷基、氰基或卤素。
根据本发明的实施方式,所述硒腈类化合物包括如下化合物1~化合物6中的至少一种:
根据本发明的实施方式,所述硒腈类化合物选用上述化合物1~化合物6时,能够显著提升正负极界面稳定性,改善锂离子电池的高温循环性能及高温存储性能。
根据本发明的实施方式,所述电解液还包括第二添加剂,所述第二添加剂包括醚腈类化合物。
根据本发明的实施方式,研究发现,通过在电解液中添加硒腈类化合物,并进一步搭配醚腈类化合物后更能稳定正极活性物质,同时醚腈类化合物的阻抗低,离子电导高,两种添加剂搭配使用后可同时与正极表面发生络合作用,二者共同作用在正极表面并形成稳定性更突出的界面膜,有效抑制正极活性物质的相变,进一步地还能改善正极表面的浸润性,降低正极表面的副反应,抑制电池产气等性能的提升。通过硒腈类化合物与醚腈化合物组合,可以改善电池的高温循环性能、高温存储性能的同时提升电池的热冲击性能。
根据本发明的实施方式,所述第二添加剂具有式ⅠI所示的结构式中的至少一种;
式ⅠI中,R0、R1、R2、R3相同或不同,彼此独立地选自氢、
中的至少一种,其中R4-R10相同或不同,彼此独立地选自亚烷基。
根据本发明的实施方式,R4-R10相同或不同,彼此独立地选自C1-5亚烷基;优选地,R4-R10相同或不同,彼此独立地选自C1-3亚烷基;R4-R10相同或不同,彼此独立地选自亚甲基或亚乙基。
根据本发明的实施方式,所述醚腈类化合物包括如下化合物7~化合物11中的至少一种:
根据本发明的实施方式,所述第一添加剂的质量占电解液总质量的质量百分比A满足:0.05%≤A≤8%,优选地,1%≤A≤4%。示例性地,A为0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、5%、6%、7%或8%。当第一添加剂的质量占比小于0.05%时,由于第一添加剂的含量过少,其无法在正负极表面生成足够的、稳定的界面膜,无法有效降低负极活性材料副反应,同时没有足够的界面膜去捕获游离腈基,无法提升SEI膜的稳定性;也无法有效吸附在正极表面,对高电压下正极活性物质的相变改善能力较弱,无法提升正极稳定性,可见其引入后对电池性能的改善作用不明显;当第一添加剂的质量占比大于8%时,由于第一添加剂的含量过大,造成电池阻抗较大,界面极化过大导致活性材料稳定性恶化,影响电池的高温循环性能。
根据本发明的实施方式,所述第二添加剂的质量占电解液总质量的质量百分比B满足:0.05%≤B≤10%,优选地,1%≤B≤6%。示例性地,B为0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。当第二添加剂的质量占比小于0.05%,由于第二添加剂的含量过少,其无法与第一添加剂在正极表面发生络合作用,无法与第一添加剂形成配合作用,即无法对在第一添加剂存在的情况下对正极表面的界面膜的稳定性进行进一步的改善,也无法在第一添加剂存在的情况下进一步抑制正极活性物质的相变,更无法改善正极表面的浸润性,降低正极表面的副反应,抑制电池产气等性能的提升,只能发挥第一添加剂的作用;当第二添加剂的质量占比大于10%时,电解液的粘度会显著增大,同时界面阻抗显著增长也会带来过大的界面极化,影响电池的高温循环性能。
根据本发明的实施方式,所述第一添加剂可以是采用本领域已知的方法制备得到,也可以是通过商业途径购买后获得。
根据本发明的实施方式,所述第二添加剂可以是采用本领域已知的方法制备得到,也可以是通过商业途径购买后获得。
本发明还提供一种电化学装置,所述电化学装置包括上述的电解液。
根据本发明的实施方式,所述电化学装置还包括负极片和正极片;
所述正极片包括正极活性物质;
所述电化学装置满足:
0.4≤2(A+B)×100/C≤2.9
其中,A为电解液中第一添加剂的质量百分含量,单位为wt%;B为电解液中第二添加剂的质量百分含量,单位为wt%;C为正极活性物质的中值粒径,单位为μm。
示例性地,2(A+B)×100/C为0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.2、1.5、1.8、2、2.2、2.5或2.8。优选地,0.5≤2(A+B)×100/C≤2。
研究发现,当所述电化学装置满足0.4≤2(A+B)×100/C≤2.9时,即通过调整电化学装置的电解液中的两种添加剂的含量以及正极活性物质的粒径,不仅能够获得显著提高的高温循环性能,更为重要的是还可以显著提升电池的热冲击性能。这主要是因为当所述电化学装置满足0.4≤2(A+B)×100/C≤2.9时,能够充分发挥两种添加剂的作用,使硒腈类化合物和醚腈类化合物与正极表面发生络合作用,二者共同作用在正极表面并形成稳定性更突出的界面膜,有效抑制正极活性物质的相变,进一步地还能改善正极表面的浸润性,降低正极表面的副反应,抑制电池产气等性能的提升,不仅可以获得高温循环性能好的效果,更为重要的是还可以显著提升电池的热冲击性能。当所述电化学装置满足0.4≤2(A+B)×100/C≤2.9时,还能有效保证两种添加剂的界面保护与性能平衡,避免添加剂过量带来的副反应加剧恶化性能,以及添加剂过少带来的改善效果不明显的现象。此外,相比于2(A+B)×100/C<0.4,当所述电化学装置满足0.4≤2(A+B)×100/C≤2.9时,还能够提升电池的高温存储性能。
根据本发明的实施方式,所述正极活性物质的中值粒径为4-20μm,例如为6-12μm,如5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm或20μm。当所述正极活性物质的中值粒径<4μm时,由于材料粒径太小,比表过大,导致副反应速度过快,材料塌陷在测试初始急剧下降,造成电池的高温循环性能、高温存储性能和热冲击性能的急剧恶化。当所述正极活性物质的中值粒径>20μm时,粒径过大导致扩散路径过长,倍率性能显著恶化,同时大粒径带来的高膨胀会导致极片稳定性下降,显著恶化电池的高温循环性能和高温存储性能,同时也会降低电池的热冲击性能。
根据本发明的实施方式,所述电化学装置为锂离子电池。
根据本发明的实施方式,所述电化学装置的充电截止电压为4.48V以上。说明所述电化学装置具有较好的耐高电压的性能,即其在高电压下也具有较好的性能。
本发明的有益效果:
本发明提供了一种电解液及包括该电解液的电化学装置,所述电解液及包括该电解液的电化学装置具有高温循环性能好以及高温存储性能好的特点。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
研究发现,在对电化学装置进行热冲击测试时,热冲击的测试温度一般大于100℃,在如此高的温度下,正极片界面的稳定性大大降低,电解液将在正极侧大量分解。与此同时,正极片的正极活性物质层将发生相变导致结构坍塌,大量金属离子沉积到负极侧并引发负极片界面失效,导致负极片界面同步出现剧烈的电解液反应。最终由于正负极界面的持续热积累将导致电化学装置发生燃烧或爆炸。
本申请实施例提供一种电解液及包括该电解液的电化学装置,在电解液中添加硒腈类化合物以及任选添加或不添加的醚腈类化合物实现对正负极的保护,并进一步通过特定比例匹配正极活性物质的粒径,平衡添加剂的用量与粒径之间的关系,保持正负极界面的热稳定性的同时兼顾电化学性能和热冲击性能。本发明的电化学装置可以从正极活性物质、正极界面、负极界面三个维度共同提升电化学装置的热冲击性能。
本申请实施例提供的电化学装置包括正极片、负极片和电解液,正极片包括正极集流体和设于正极集流体表面的正极活性物质层,负极片包括负极集流体和设于负极集流体表面的负极活性物质层,电解液分别与正极活性物质层和负极活性物质层接触,并进行离子交换,以使电化学装置能够进行充电和放电。
根据本发明的实施方式,所述电解液包括第一添加剂,所述第一添加剂包括硒腈类化合物,所述硒腈类化合物具有式Ⅰ所示的结构式中的至少一种。
根据本发明的实施方式,所述电解液包括第二添加剂,所述第二添加剂包括醚腈类化合物,所述醚腈类化合物具有式ⅠI所示的结构式中的至少一种。
根据本发明的实施方式,所述电解液包括第三添加剂,所述第三添加剂包括氟代碳酸乙烯酯(FEC)和碳酸亚乙烯酯(VC)中的至少一种。
根据本发明的实施方式,所述电解液包括锂盐和有机溶剂。
本申请实施例对锂盐没有特别限制,锂盐可以使用本领域公知的任何锂盐,只要能实现本申请的目的即可,例如,锂盐可以包括LiTFSI、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiClO4、LiB(C6H5)4、LiCH3SO3、LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)、LiC(SO2CF3)3或LiPO2F2等中的至少一种。
本申请实施例对有机溶剂也没有特别限制,只要能实现本申请的目的即可,例如,有机溶剂可以包括碳酸酯化合物、羧酸酯化合物、醚化合物或其它有机溶剂等中的至少一种,碳酸酯化合物可以包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸甲乙酯(MEC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)、碳酸1,2-二氟亚乙酯、碳酸1,1-二氟亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟亚乙酯、碳酸1,1,2,2-四氟亚乙酯、碳酸1-氟-2-甲基亚乙酯、碳酸1-氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,2-二氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟-2-甲基亚乙酯或碳酸三氟甲基亚乙酯等中的至少一种。羧酸酯化合物包括甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸异丁酯、丙酸戊酯、丙酸异戊酯、异丙酸乙酯、丁酸乙酯、异丁酸乙酯、丁酸丁酯、异丁酸丁酯、丁酸戊酯、丁酸异戊酯、戊酸乙酯、异戊酸乙酯、戊酸丙酯、异戊酸丙酯以及前述羧酸酯化合物被F、Cl、Br、I中的一种或几种部分取代或全部取代的化合物中的至少一种。醚化合物包括取代或未取代的烷基醚中的至少一种,取代基为卤素;并进一步优选取代或未取代的C1-12烷基醚中的至少一种;烷基醚可为环状醚化合物,也可为链状醚化合物,在醚化合物中,氧原子的个数可为1个、2个、3个或4个;优选地,醚化合物可被至少一个卤原子取代,其中卤原子为F、Cl、Br。
根据本发明的实施方式,所述正极活性物质层包括正极活性物质。
所述正极活性物质包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂或镍锰酸锂、富锂锰基中的至少一种。
所述正极活性物质层还包括正极导电剂和/或正极粘结剂。本申请实施例对正极导电剂没有特别限制,只要能实现本申请的目的即可,例如,正极导电剂可以包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、片层石墨、石墨烯、碳纳米管或碳纤维中的至少一种。本申请实施例对正极粘结剂没有特别限制,只要能实现本申请的目的即可,例如,正极粘结剂包括聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚酰胺、羧甲基纤维素钠、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯或聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。
本申请的正极集流体没有特别限制,正极集流体可以为本领域公知的任何正极集流体,如铝箔、铝合金箔或复合集流体等。
根据本发明的实施方式,所述负极活性物质层包括负极活性物质。
所述负极活性物质包括结晶碳、非结晶碳、天然石墨、人造石墨、中间碳相微球、硅、硅氧化合物、硅碳化合物和硅合金中的至少一种。
所述负极活性物质层还包括负极导电剂和/或负极粘结剂。本申请实施例对负极导电剂没有特别限制,只要能实现本申请的目的即可,例如,负极导电剂可以包括炭黑、乙炔黑、科琴黑、片层石墨、石墨烯、碳纳米管、碳纤维或碳纳米线中的至少一种。本申请实施例对负极粘结剂没有特别限制,只要能实现本申请的目的即可,例如,负极粘结剂可以包括羧甲基纤维素(CMC)、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚丙烯酸酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚苯胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚硅氧烷、丁苯橡胶、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂或聚芴中的至少一种。
本申请实施例对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,负极集流体可以包括铜箔、镍箔或碳基集流体中的至少一种。
根据本发明的实施方式,所述电化学装置还包括隔离膜,隔离膜设于正极片和负极片之间,以防止正极片和负极片短接。隔离膜可包括聚乙烯(PE)薄膜或聚丙烯(PP)薄膜。
根据本发明的实施方式,所述电化学装置还包括正极耳、负极耳和外包装,正极片、隔离膜和负极片依次层叠或一侧层叠并绕卷后,正极片连接正极耳、负极片连接负极耳,形成电极组件,将电极组件设于外包装的内部空间,并将正极耳和负极耳自外包装的内部空间引出至外包装的外部空间,以便正极耳和负极耳于与外部电路电性连接。然后,向外包装的内部空间注入电解液,封闭外包装后即获得电化学装置。外包装可为铝塑膜外包装。
一、锂离子电池性能测试方法
(1)热冲击测试:将待测锂离子电池在25℃条件下,以恒定电流0.5C充电至4.48V,CV(constant-voltage,恒压充电)至电流为0.025C,将待测锂离子电池竖直放置于箱体中按照5±2℃升温速度升温至特定温度并保持100分钟。判定通过的标准为恒温100分钟的过程中待测锂离子电池不起火,不爆炸,每组测试3颗电池,3颗电池全部通过,视为该组锂离子电池满足特定温度的热冲击测试。
(2)高温循环性能测试:在45℃下,将分容后的电池按0.7C恒流恒压充至4.48V,截止电流0.05C,然后按0.5C恒流放电至3.0V,依此循环,充放电500次循环后计算第500周容量保持率,计算公式如下:
第500周循环容量保持率(%)=(第500周循环放电容量/首次循环放电容量)×100%。
(3)60℃高温存储测试具体测试方法如下:
将电池放在常温(25℃)下以0.5C充放电1次(4.48V-3.0V),记录电池存储前放电容量C0,然后将电池恒流恒压充电至4.48V满电态,使用PPG电池测厚仪(500g)测试电池高温存储前的厚度d1,将电池放入60℃恒温箱中存储,存储若干天后取出电池并测试存储后的电池热厚度d2,计算电池60℃存储后电池厚度膨胀率,计算公式:60℃存储厚度膨胀率=(d2-d1)/d1×100%,当60℃存储厚度膨胀率≥20%即为产气,记录产气对应天数。
二、锂离子电池的制备方法
1、正极片的制备
将正极活性物质钴酸锂(分子式为LiCoO2)、正极粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)、正极导电剂导电炭黑(Super-P)按质量比96:2:2溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)中混合均匀制成正极浆料。将正极浆料均匀地涂布在厚度为12μm的正极集流体铝箔上,120℃烘烤1h,之后经过压实、分切得到正极片。
2、负极片的制备
将负极活性物质人造石墨、负极粘结剂羧甲基纤维素钠(CMC)、负极粘结剂丁苯橡胶、负极导电剂导电炭黑按质量比85:2:8:5溶于水中,充分混合搅拌得到负极浆料,将负极浆料均匀地涂布在厚度为12μm的负极集流体铜箔上,在120℃烘烤1h得到负极片,之后经过压实、分切得到负极片。
3、电解液的制备
将碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯以3:7的质量比混合,同时加入1M的LiPF6,获得电解液基料。向上述电解液基料中分别加入第一添加剂和第二添加剂,即获得实施例和对比例的电解液。
4、锂离子电池的制备
以聚丙烯薄膜作为隔离膜。将正极片、隔离膜以及负极片按顺序依次层叠,使隔离膜处于正极片和负极片之间,将正极片和负极片隔离,然后卷绕,正极耳连接正极片,负极耳连接负极片,即获得电极组件。将电极组件装入外包装的内部空间,外包装为铝箔包装袋,并将正极耳和负极耳自外包装的内部空间引出至外包装的外部空间,在80℃烘烤除水后,向外包装的内部空间注入电解液,经过真空封装、静置、化成、整形等工序,即制得锂离子电池。
按照上述方法制备实施例和对比例的锂离子电池,并进行测试。
表1实施例和对比例的电解液的组成和性能测试结果
从表1中可以看出,本发明实施例提供一种电解液及包括该电解液的电化学装置,在电解液中添加硒腈类化合物以及任选添加或不添加的醚腈类化合物实现对正负极的保护,并进一步通过特定比例匹配正极活性物质的粒径,平衡添加剂的用量与粒径之间的关系,保持正负极界面的热稳定性的同时兼顾电化学性能和热冲击性能。本发明的电化学装置可以从正极活性物质、正极界面、负极界面三个维度共同提升电化学装置的热冲击性能。
具体地,从实施例32和对比例1-2对比后可以看出,通过在电解液中添加硒腈类化合物,其可以在正负极表面生成稳定的界面膜,富含Se成分的无机界面膜的稳定性高,同时具有高离子电导和低电子电导,可有效降低负极活性材料副反应,同时可捕获游离腈基,提升SEI膜稳定性;在正极侧的硒腈结构吸附能力强,可有效吸附在正极表面,且其生成的无机金属界面可与活性锂生成可逆合金相,缓解高电压下正极活性物质的相变,提升正极稳定性。综上,通过加入硒腈类化合物可以提升正负极界面稳定性,改善锂离子电池的高温循环性能及高温存储性能。
从实施例1-32对比后可以看出,进一步搭配醚腈类化合物后更能稳定正极活性物质,同时醚腈类化合物的阻抗低,离子电导高,两种添加剂搭配使用后可同时与正极表面发生络合作用,二者共同作用在正极表面并形成稳定性更突出的界面膜,有效抑制正极活性物质的相变,进一步地还能改善正极表面的浸润性,降低正极表面的副反应,抑制电池产气等性能的提升。通过硒腈类化合物与醚腈化合物组合,可以改善电池的高温循环性能、高温存储性能的同时提升电池的热冲击性能。
综上,本发明的电解液及包括该电解液的电化学装置具有高温循环性能好以及高温存储性能好的特点
以上,对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电解液,所述电解液包括锂盐、有机溶剂和第一添加剂,所述第一添加剂包括硒腈类化合物。
2.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述硒腈类化合物具有式Ⅰ所示的结构式中的至少一种:
式I中,X1选自不存在、取代或未取代的烷基、烷氧基、烯基,若为取代时,取代基为烷基、烯基、氰基或卤素;
R选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的芳基,若为取代时,取代基为烷基、氰基或卤素。
3.根据权利要求2所述的电化学装置,其中,式I中,X1选自不存在、取代或未取代的C1-12烷基、C1-12烷氧基、C2-12烯基,若为取代时,取代基为C1-12烷基、C2-12烯基、氰基或卤素;
R选自取代或未取代的C1-12烷基、取代或未取代的5-12元杂芳基、取代或未取代的C6-12芳基,若为取代时,取代基为C1-12烷基、氰基或卤素。
优选地,所述硒腈类化合物包括如下化合物1~化合物6中的至少一种:
优选地,所述第一添加剂的质量占电解液总质量的质量百分比A满足:0.05%≤A≤8%,优选地,1%≤A≤4%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电化学装置,其中,所述电解液还包括第二添加剂,所述第二添加剂包括醚腈类化合物。
5.根据权利要求4所述的电化学装置,其中,所述第二添加剂具有式ⅠI所示的结构式中的至少一种;
式ⅠI中,R0、R1、R2、R3相同或不同,彼此独立地选自氢、
中的至少一种,其中R4-R10相同或不同,彼此独立地选自亚烷基。
6.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,R4-R10相同或不同,彼此独立地选自C1-5亚烷基;优选地,R4-R10相同或不同,彼此独立地选自C1-3亚烷基;R4-R10相同或不同,彼此独立地选自亚甲基或亚乙基。
优选地,所述醚腈类化合物包括如下化合物7~化合物11中的至少一种:
优选地,所述第二添加剂的质量占电解液总质量的质量百分比B满足:0.05%≤B≤10%,优选地,1%≤B≤6%。
7.一种电化学装置,所述电化学装置包括权利要求7所述的电解液。
8.根据权利要求7所述的电化学装置,其中,所述电化学装置还包括负极片和正极片;所述正极片包括正极活性物质;
所述电化学装置满足:
0.4≤2(A+B)×100/C≤2.9
其中,A为电解液中第一添加剂的质量百分含量,单位为wt%;B为电解液中第二添加剂的质量百分含量,单位为wt%;C为正极活性物质的中值粒径,单位为μm。
9.根据权利要求8所述的电化学装置,其中,所述正极活性物质的中值粒径为4-20μm;
和/或,0.05%≤A≤8%,0.05%≤B≤10%。
10.根据权利要求8或9所述的电化学装置,其中,所述电化学装置的充电截止电压为4.48V以上。
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