[发明专利]一种电解液和电化学装置

说明书

本申请公开了一种电解液和电化学装置。本申请的电解液包括有机溶剂、锂盐和添加剂，其中添加剂包括环状硫酸酯、二氟草酸硼酸锂和氟代硅烷。本申请通过添加剂环状硫酸酯、二氟草酸硼酸锂和氟代硅烷的协同作用，可以有效改善电池的低温直流阻抗，低温放电性能以及电芯低温充电析锂窗口，从而提高电化学装置的低温电化学性能。

技术领域

本申请涉及储能技术领域，具体涉及一种电解液和电化学装置。

背景技术

锂离子电池相比于传统铅酸电池，具有体积小，重量轻，比能量高，循环寿命长等优点，在人类生产生活过程中扮演着越来越重要的角色。然而在纬度或海拔较高的地区，冬季气温较低，锂电池在这种环境下工作，电解液粘度增加，离子迁移率降低，电池内阻急剧增加，电池充电析锂窗口减小，稍大的充电电流就可能造成析锂，析出的金属锂形成锂枝晶可能会刺穿隔膜，影响电芯安全性能，同时低温还会造成电池放电容量衰减等问题，严重制约着锂离子电池的应用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种电解液和一种电化学装置。本申请实施例提供的电解液具有良好的循环性能，在低温下具有较低的内阻，优异低温放电性能及较宽的低温充电析锂窗口，提高了电化学装置在低温下的电化学性能。

在一个实施例中，本申请提供了一种电解液，电解液包括有机溶剂、锂盐和添加剂，其中添加剂包括环状硫酸酯、二氟草酸硼酸锂和氟代硅烷。

根据本申请的实施例，本申请环状硫酸酯选自结构式为式I所示化合物中的至少一种，

其中，R选自C_2-3直链亚烷基、被取代基A取代的C_2-3直链亚烷基、C_2-3直链亚烯基及被取代基A取代的C_2-3直链亚烯基中的一种；

所述取代基A选自卤素原子、烷氧基、羧基、磺酸基、碳原子数为1-20的烷基、碳原子数为1-20的卤代烷基、碳原子数为2-20的不饱和烃基及碳原子数为2-20的卤代不饱和烃基中的至少一种。

根据本申请的实施例，本申请环状硫酸酯选自以下化合物中的至少一种：

根据本申请的实施例，本申请氟代硅烷选自结构式为式II所示化合物中的至少一种，

其中，R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢、卤素、C_1-10烷基、被取代基B取代的C_1-10烷基、C_1-10烷氧基、被取代基B取代的C_1-10烷氧基、C_2-10烯基、被取代基B取代的C_2-10烯基、C_2-10炔基、被取代基B取代的C_2-10炔基、含硅基团中的一种；且R₁、R₂、R₃、R₄中至少一个为氟原子取代基；

其中，所述取代基B选自卤素、烷氧基、羧基、磺酸基、碳原子数为1-20的烷基、碳原子数为1-20的卤代烷基、碳原子数为2-20的不饱和烃基及碳原子数为2-20的卤代不饱和烃基中的至少一种。

根据本申请的实施例，本申请氟代硅烷选自以下化合物中的至少一种：

根据本申请的实施例，本申请二氟草酸硼酸锂在电解液中的质量百分含量为0.1％-3.0％；

根据本申请的实施例，本申请二氟草酸硼酸锂在电解液中的质量百分含量为0.1％-2.0％。