[发明专利]电化学装置及包括其的电子装置

说明书

本申请涉及一种电化学装置及包括其的电子装置。所述电化学装置包含正极、负极、隔离膜及电解液，其中所述电解液包含腈化合物和过渡金属离子，并满足：5≤A/B≤30000，其中以电解液的摩尔量计，所述电解液中的氰基的摩尔百分比为A％，以电解液的重量计，电解液中的过渡金属离子的重量百分比为B％。所述电化学装置通过确定电解液中氰基与过渡金属离子满足一定的关系来减少正极活性物质的过渡金属离子溶出并稳定正极活性物质在充放电过程中的结构畸变，从而改善电化学装置的高温循环性能及浮充性能。

分案申请的相关信息

本申请是发明名称为“电化学装置及包括其的电子装置”、申请号为202010230895.3、申请日为2020年3月27日的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及储能技术领域，尤其涉及电化学装置及包括其的电子装置。

背景技术

电化学装置(例如，锂离子电池)因其具有高工作电压、高能量密度、环境友好、循环稳定、安全等优点，被广泛应用于穿戴设备、智能手机、无人机，笔记本电脑等领域。随着现代信息技术的发展及锂离子电池应用的拓展，对锂离子电池提出了更高的要求，即高的能量密度、长的循环寿命以及优异的储存特性。电解液与正负极之间的相互作用会影响这些性能，特别是为改善锂离子电池的能量密度将工作电压提升至4.4V时，电解液及正极活性物质界面的不稳定性加剧，锂离子电池在高温下气胀严重，循环性能及充放电性能降低，严重制约了锂离子电池性能的发挥。为改善锂离子电池的特性，现有锂离子电池技术通常单一优化电解液或改善正极活性物质，而缺少对整个锂离子电池体系的深入探究，从而无法实现锂离子电池性能的整体提升。

发明内容

本申请提供一种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。

本申请通过在电解液中加入腈化合物并调整电解液中氰基含量与过渡金属离子含量之间的关系来优化整个电化学装置体系，从而改善电化学装置的高温循环性能及浮充性能。另外，本申请还研究了正极活性物质中掺杂元素的含量和电解液中氰基含量的关系对电化学装置的高温循环性能及浮充性能影响。

根据本申请的实施例，本申请提供了一种电化学装置，其包含正极、负极、隔离膜及电解液，其中所述电解液包含腈化合物和过渡金属离子，并满足：5≤A/B≤30000，其中，以所述电解液的总摩尔量计，所述电解液中氰基的摩尔百分比为A％，以所述电解液的总重量计，所述电解液中的所述过渡金属离子的重量百分比为B％。

根据本申请的实施例，在本申请的电化学装置中，所述过渡金属离子包括铁离子、钴离子、镍离子、锰离子或铜离子中的至少一种。

根据本申请的实施例，在本申请的电化学装置中，所述过渡金属离子包括钴离子或铜离子中的至少一种。

根据本申请的实施例，在本申请的电化学装置中，腈化合物包含式I化合物、式II化合物或式III化合物中的至少一种：