[发明专利]电解液和使用其的电化学装置

说明书

本申请涉及电解液和使用其的电化学装置。所述电解液包括咪唑盐化合物和吡啶化合物。本申请提供的电解液稳定性强，可以显著改善电化学装置的循环性能和高温存储性能。

技术领域

本发明涉及储能技术领域，尤其涉及一种电解液和使用所述电解液的电化学装置。

背景技术

以锂离子电池为代表的电化学装置具有循环寿命长、能量密度高、环境友好、便携等优点，已被广泛应用于穿戴设备、智能手机、无人机、电动汽车等领域，并且继续在储能、电动工具等工业级领域拓展市场。随着智能家具、智慧城市、物联网等对智能设备的要求越来越高，对作为智能设备重要能量来源的锂离子电池也提出了更高的性能要求。

改善锂离子电池能量密度主要是通过提升电池的上限电压和采用能量密度更高的电极材料。然而，随着锂离子电池上限电压的提升，电解液与电极材料的副反应增加，造成循环过程中容量衰减加速。具有更高能量密度的负极材料(例如硅碳负极)在循环过程中体积逐渐膨胀，表面固体电解质界面膜(SEI)破坏后暴露出的新界面会持续与电解液反应，进而造成容量迅速衰减，严重影响电池的使用寿命。如何增强电极表面稳定性并提升电池的循环寿命和安全性成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电解液和包含该电解液的电化学装置。所述电解液稳定性强，可以减少电解液分解带来的副反应，同时可以在电极表面形成稳定的保护层，该保护层具有一定的热稳定性和韧性，可以增强长期循环和高温条件下稳定性，减缓保护层的破坏，使用所述电解液的电化学装置存储和循环性能优异，特别适用于高温下的工作环境。

本发明的第一方面提供一种电解液，其包含包括咪唑盐化合物和吡啶化合物。

根据一些实施例，所述咪唑盐化合物包含式I化合物，所述吡啶化合物包含式II化

合物：

其中，

R₁选自卤素、氰基、经取代或未取代的C₁-C₁₂烷基、经取代或未取代的C₂-C₁₂烯基、经取代或未取代的C₂-C₁₂炔基、经取代或未取代的C₂-C₁₂的烷氧基、经取代或未取代的C₃-C₁₂环烷基和经取代或未取代的C₆-C₁₂芳基；

R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄和R₁₅各自独立选自H、卤素、氰基、经取代或未取代的C₁-C₁₂烷基、经取代或未取代的C₂-C₁₂烯基、经取代或未取代的C₂-C₁₂炔基、经取代或未取代的C₂-C₁₂的烷氧基、经取代或未取代的C₃-C₁₂环烷基和经取代或未取代的C₆-C₁₂芳基；且

其中经取代时取代基为卤素或氰基。

根据一些实施例，R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄和R₁₅中的至少一个为氟。

根据一些实施例，所述式I化合物包含：

中的至少一种。

根据一些实施例，所述式II化合物包含：

中的至少一种。