[发明专利]电解液和包括其的电化学装置及电子装置

说明书

本申请涉及电解液和包括其的电化学装置及电子装置。所述电解液包括含氰基羧酸酯。本申请的电化学装置包含所述电解液，可以满足高电压使用要求，并具有改善的高温循环性能和高温存储性能。

技术领域

本申请涉及储能技术领域，尤其涉及电解液和包括其的电化学装置及电子装置。

背景技术

与其他可充电电池相比，锂离子电池具有能量密度大、工作电压高、循环寿命长和自放电低等优点。目前，小容量锂离子电池已成功地应用于手机、数码相机和笔记本电脑上，大容量高功率锂离子动力电池也具有很好的应用前景。但是，现有的锂离子电池在高温环境下应用时，容易发生副反应产生气体，导致电池膨胀厚度增大，影响正常使用。

随着实际应用的不断深入，对高能量密度的锂离子电池的需求越来越紧迫。能量密度受两个因素影响，分别是电极材料的克容量发挥和工作电压。当前，锂离子电池使用的电压范围主要为3.0V至4.2V，将锂离子电池工作上限电压提高(如提高至4.45V或4.48V以上)的同时也会使电极材料的克容量发挥有所提高，从而提高锂离子电池的能量密度。

但是，在高电压应用时，由于正极电位相对增大，造成正极活性材料的反应活性加强，电解液容易发生氧化反应，尤其是在高温应用时更为严重。通过使用一些添加剂，可改善电池的存储性能，但是电池的阻抗有较大的增加，其倍率性能和循环性能变差。因此，为了满足高电压电池的使用要求，确有必要开发出一种新型的锂离子电池电解液，以改善锂离子电池的高温存储性能，同时电池的其它电性能无明显恶化或优于目前水平。

发明内容

本申请提供一种电解液以及包括其的电化学装置以试图在至少某种程度上解决至少一个存在于相关领域中的问题。

本申请提供一种包括含氰基羧酸酯的电解液，所述电解液可以提高电化学装置的高温循环性能、大倍率放电性能和降低电池内阻，用于解决电化学装置的循环及大倍率充电的问题。

根据本申请的实施例，本申请提供了一种电解液，其包括如式I所示的含氰基羧酸酯

其中R₁₁为取代或未取代的C₁至C₆直链或支链烷基、取代或未取代的C₂至C₇直链或支链烯基、取代或未取代的C₃至C₈直链或支链炔基、取代或未取代的C₃至C₈环烷基或取代或未取代的C₆至C₁₂芳基，其中经取代时，取代基为卤素原子或氰基；其中R₁₂、R₁₃各自独立地选自卤素原子、取代或未取代的C₁至C₆直链或支链烷基、取代或未取代的C₂至C₇直链或支链烯基、取代或未取代的C₃至C₈直链或支链炔基、取代或未取代的C₁至C₆直链或支链烷氧基或取代或未取代的C₆至C₁₂芳基，其中经取代时，取代基为卤素原子。

根据本申请的实施例，在电解液中，所述含氰基羧酸酯包含：

中的至少一种；其中基于所述电解液的重量，所述含氰基羧酸酯的重量百分比为0.01wt％-6wt％。

根据本申请的实施例，所述电解液还包含二氟磷酸锂，基于所述电解液的重量，所述二氟磷酸锂的重量百分比为0.01wt％-1wt％。

根据本申请的实施例，基于所述电解液的重量，所述含氰基羧酸酯的重量百分比X与所述二氟磷酸锂的重量百分比Y满足X+Y5.5wt％且X/Y1/5。

根据本申请的实施例，所述电解液还包含如式II所示的环状含硫化合物：