[发明专利]电解液和包含该电解液的电化学装置

说明书

本申请涉及一种电解液和包含该电解液的电化学装置，所述电解液包括氟代环状碳酸酯、具有醚键的多腈化合物和环状磷酸酐，其中所述环状磷酸酐选自由通式[6]表示的化合物，基于电解液的总重量，所述氟代环状碳酸酯的重量百分比C_f大于所述具有醚键的多腈化合物的重量百分比C_n。本申请的电解液能够控制电化学装置的膨胀，使得电化学装置具有优异的循环、存储和/或浮充性能。

本申请是申请日为2018年9月21日，申请号为201811106537.0，发明名称为“电解液和包含该电解液的电化学装置”的申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及储能技术领域，尤其涉及一种电解液和包含该电解液的电化学装置，特别是关于锂离子电池。

背景技术

随着智能电子产品的迅速发展，对电化学装置的能量密度要求越来越高。开发高电压电化学装置是有效方法之一。然而，在高电压下，正极材料的氧化活性升高，但稳定性下降，这会导致非水电解液容易在正极表面分解或引起电池材料的劣化，从而造成电池容量降低。电化学装置充满电后继续被充电会使得电化学装置长时间处于高充电的状态，这种现象简称为浮充。电化学装置的浮充性能会直接影响其可靠性，例如，胀气、超厚和容量衰减等。

为了解决上述问题，确有必要提供一种改进的具有优异的循环、存储和/或浮充性能的电化学装置，其可通过提供改进的电解液得以实现。

发明内容

本申请的实施例通过提供一种电解液和包含该电解液的电化学装置以试图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。本申请的电解液能够控制电化学装置的膨胀，从而使得电化学装置具有优异的循环、存储和/或浮充性能。

在一个实施例中，本申请提供了一种电解液，所述电解液包括氟代环状碳酸酯和具有醚键的多腈化合物，其中基于所述电解液的总重量，所述氟代环状碳酸酯的重量百分比C_f大于所述具有醚键的多腈化合物的重量百分比C_n。

根据本申请的实施例，基于所述电解液的总重量，C_f为约0.1-约10重量％，C_n为约0.1-约5重量％。

根据本申请的实施例，所述具有醚键的多腈化合物选自由通式[1]表示的化合物：

其中：

R₁、R₂和R₃各自表示-(CH₂)_a-CN或-(CH₂)_b-O-(CH₂)_c-CN；

R₄表示氢原子、具有1-5个碳原子的烷基、-(CH₂)_a-CN或-(CH₂)_b-O-(CH₂)_c-CN；

R₁、R₂、R₃和R₄中至少一个为-(CH₂)_b-O-(CH₂)_c-CN；并且

a、b和c各自独立地为0-10的整数。

根据本申请的实施例，所述具有醚键的多腈化合物选自由以下所组成的群组中的至少一者：1,2,3-三(2-氰基乙氧基)丙烷、1,2,4-三(2-氰基乙氧基)丁烷、1,1,1-三(氰基乙氧基亚甲基)乙烷、1,1,1-三(氰基乙氧基亚甲基)丙烷、3-甲基-1,3,5-三(氰基乙氧基)戊烷、1,2,7-三(氰基乙氧基)庚烷、1,2,6-三(氰基乙氧基)己烷和1,2,5-三(氰基乙氧基)戊烷。