[发明专利]一种电解液及包含该电解液的电化学装置和电子装置

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以及电子装置。所述电解液包括式I化合物，式I中，R₁、R₂和R₃各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基和取代或未取代的含杂原子基团；其中，经取代时，取代基选自卤素；所述杂原子包括O、S、P、N、Si和B中的至少一种；R₁、R₂和R₃中至少一个具有不饱和官能团。本申请的电解液能够改善高电压电池高温循环和高温存储性能。

技术领域

本申请涉及储能技术领域，尤其涉及一种电解液和包含该电解液的电化学装置和电子装置。

背景技术

锂离子电池因其具有能量密度高、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应、放电电压稳定、充放电快速和环保等优点，如今成为3C便携式电子设备的主要单元。然而，随着社会的发展，对锂离子电池的要求越来越高，比如高能量密度、快速充电成为许多科研机构和电池公司研究的主要方向。

因锂电池所能提供的功率和能量与工作电压成正比，所以为了解决上述问题，提高电池的电压是最简单最直接的方法。但是提高工作电压，面临的问题就是电极材料结构坍塌，有机碳酸酯容易被氧化分解，产生气体，电池内部压力增大，导致电性能快速衰退。因此，研究制备能够耐受高电压的锂离子电解质对于发展高能量密度电池具有极其重要的意义。

发明内容

本申请旨在提供一种电解液和包含该电解液的电化学装置以解决高电压锂离子电池的循环和高温存储问题。本申请提供的电解液能够显著改善高电压电池高温循环、高温存储性能。

在本申请的第一方面，本申请提供了一种电解液，其包括式I化合物，

式I中，R₁、R₂和R₃各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基和取代或未取代的含杂原子基团；其中，经取代时，取代基选自卤素；所述杂原子包括O、S、P、N、Si和B中的至少一种；R₁、R₂和R₃中至少一个具有不饱和官能团。

根据本申请的一些实施方式，所述不饱和官能团包括碳碳双键、碳碳三键中的至少一种。

根据本申请的一些实施方式，式I中，R₁、R₂和R₃各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的C_1-C₁₀烷基、取代或未取代的C_2-C₁₀烯基、取代或未取代的C_2-C₁₀炔基和取代或未取代的C_1-C₁₀含杂原子基团。

根据本申请的一些实施方式，式I中，所述含杂原子基团包括酯基、酮基、醛基、氨基、胺基、硼酸酯基、烷氧基、硫醇基和氰基。

根据本申请的一些进一步优选的实施方式，式I所示化合物选自如下化合物中的一种或多种：

根据本申请的一些实施方式，基于所述电解液的质量，所述式I化合物的质量百分数为0.01％～2％。

根据本申请的一些实施方式，所述电解液进一步还包括氰基数量≥2的多腈化合物、磺酸酯类化合物和含硼锂盐化合物中的至少一种。

根据本申请的一些实施方式，基于所述电解液的质量，所述氰基数量≥2的多腈化合物的质量百分含量为0.10％-15％。

根据本申请的一些实施方式，基于所述电解液的质量，所述磺酸酯类化合物的质量百分含量为0.10％-10％。