[发明专利]电解液及包含其的电化学装置和电子设备

说明书

本申请涉及储能技术领域，尤其涉及一种电解液及包含其的电化学装置和电子设备。该电解液包括第一添加剂，第一添加剂包括如下式I所示的化合物：其中，R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的C1～C12烷基、取代或未取代的C1～C12烷氧基、取代或未取代的C2～C12烯基、取代或未取代的C2～C12炔基、取代或未取代的C6～C26芳基、取代或未取代的C6～C26杂环基、取代或未取代的C1～C12腈基；A₁、A₂各自独立地选自亚烷基、亚烯基或羰基；R选自取代或未取代的C1～C5亚烷基、取代或未取代的C1～C5碳酸酯基。本申请能够使得包含该电解液的电化学装置在高电压条件下具有良好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，具体涉及一种电解液及包含其的电化学装置和电子设备，特别是锂离子电池。

背景技术

电化学装置(例如，锂离子电池)是上个世纪九十年代发展起来的新一代绿色环保电池，其具有电压高、比能量大、循环寿命长、环境友好、安全及无记忆效应等优点，被广泛应用于穿戴设备、手机、电脑、无人机、电动工具、电动车等领域。随着科学技术的发展和锂离子电池的不断拓展，人们对锂离子电池的性能要求也越来越高。

具有高能量密度、低成本、安全性是锂离子电池行业研究的主要方向之一。锂离子电池的能量由锂电池容量和充电截止电压决定，因此为了提高锂电池的能量密度，需要提高充电截止电压或者采用新型的高能量密度锂电池材料体系。基于大多数新型高能量密度锂电池材料目前仍然处于基础研究阶段。因此，提高充电截止电压已经成为目前研发的热点。锂离子电池的电压越高，电池的能量密度也越高，但同时，正负极片与电解液的反应活性也会大大增加，造成电池性能加速衰减，循环寿命显著降低等问题。尤其是，当电池在高温条件下使用时，电解液与阴极、阳极表面反应活性在高温作用下进一步加剧，电解液的氧化还原反应加剧，伴随大量副反应的发生，产生气体，导致电池膨胀。这不仅容易导致电池的损坏，同时也加大了电池的安全风险。

有鉴于此，确有必要提供一种改进的、在高电压条件下具有良好的高温存储性能、循环性能的电解液以及使用其的电化学装置和电子设备。

发明内容

本申请的目的在于提供一种电解液及包含其的电化学装置和电子设备，该电解液能够缓解电解液分解、胀气的问题，使得包含该电解液的电化学装置在高电压条件下具有良好的高温循环性能和高温存储性能，能够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。

根据本申请的第一方面，提供一种电解液，所述电解液包括第一添加剂，所述第一添加剂包括如下式I所示的化合物：

其中，R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的C1～C12烷基、取代或未取代的C1～C12烷氧基、取代或未取代的C2～C12烯基、取代或未取代的C2～C12炔基、取代或未取代的C6～C26芳基、取代或未取代的C6～C26杂环基、取代或未取代的C1～C12腈基；A₁、A₂各自独立地选自取代或未取代的C1～C5亚烷基、取代或未取代的C1～C5亚烯基或取代或未取代的C1～C5羰基；R选自取代或未取代的C1～C5亚烷基、取代或未取代的C1～C5碳酸酯基；R′选自氢、取代或未取代的C1～C5烷基、取代或未取代的C1～C5酯基；经取代时，取代基选自卤素、烷基或卤代烷基。

根据本申请的一些实施例，在式I中，R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的C1～C5烷基、取代或未取代的C6～C8芳基、取代或未取代的C6～C8含氮杂环基团、取代或未取代的碳原子数为C1～C5腈基；其中，经取代时，取代基选自卤素。