[发明专利]电化学装置及包含其的电子装置

说明书

本申请涉及一种电化学装置及包含其的电子装置。具体而言，本申请提供一种电化学装置，包括正极、负极以及电解液，其中所述负极具有在负极集流体上的负极合剂层，所述负极合剂层包含碳材料作为负极活性材料，并且在所述负极合剂层的表面或所述碳材料表面的至少一部分上包括具有Si‑C和Si‑O键的高分子化合物。本申请的电化学装置具有改进的循环性能和存储性能。

技术领域

本申请涉及储能领域，具体涉及一种电化学装置及包含其的电子装置，特别是锂离子电池。

背景技术

随着技术的发展和对移动装置的需求的增加，人们对电化学装置(例如，锂离子电池)的需求显著增加。同时具有高能量密度以及优异的寿命和循环特性的锂离子电池是研究方向之一。

锂离子电池的理论容量可随着负极活性物质的种类而变化。随着循环的进行，锂离子电池通常会产生充电/放电容量降低的现象，使锂离子电池的性能劣化。近年来，在锂离子电池制造中，为了降低环境负担等，使用水性介质作为分散介质的水性浆料组合物得到越来越多的关注，但水性浆料会因为浆料组合物中气泡的存在导致活性物质层中产生多个针孔、凹坑等缺陷，从而影响电化学装置的循环和高温存储性能。

有鉴于此，确有必要提供一种改进的、具有高功率特性和高安全性能的电化学装置及包含其的电子装置。

发明内容

本申请实施例通过提供一种电化学装置及包含其的电子装置以在至少某种程度上解决至少一种存在于相关领域中的问题。

在本申请的一方面，本申请提供了一种电化学装置，包括包括正极；负极；以及电解液，其中所述负极具有在负极集流体上的负极合剂层，所述负极合剂层包含碳材料作为负极活性材料，并且在所述负极合剂层的表面或所述碳材料表面的至少一部分上包括具有Si-C和Si-O键的高分子化合物。

根据本申请的一些实施例，所述具有Si-C和Si-O键的高分子化合物具有以下特征中的至少一者：

(a)包括聚醚硅氧烷；

(b)氧化电位不小于4.5V，且还原电位不大于0.5V；

(c)含0.1wt％所述具有Si-C和Si-O键的高分子化合物的水溶液的表面张力不大于30mN/m。

根据本申请的一些实施例，基于所述负极合剂层的总重量，所述具有Si-C和Si-O键的高分子化合物的含量为3000ppm以下。

根据本申请的一些实施例，所述碳材料具有以下特征中的至少一者：

(a)小于5m²/g的比表面积；

(b)5μm至30μm的中值粒径；

(c)表面具有无定形碳。

根据本申请的一些实施例，所述负极合剂层具有以下特征中的至少一者：

(a)厚度不大于200μm；

(b)具有10％至60％的孔隙率；

(c)使直径15mm、重量12克的球落到所述负极合剂层上时，使所述负极合剂层产生裂纹的球的最小高度为50cm以上。

根据本申请的一些实施例，所述电解液包括以下化合物中的至少一种：

(a)丙酸酯；

(b)具有氰基的有机化合物；

(c)二氟磷酸锂；和

(d)式1化合物：

其中：

W选自

L选自单键或亚甲基；