[发明专利]荒酸酯化合物、电解液及其制备方法、电化学装置

说明书

本申请提供了一种荒酸酯化合物，所述荒酸酯化合物的结构式如式I所示，其中，R₁、R₂独立地选自氢、卤素、取代或未取代的C₁‑C₈的烷基、取代或未取代的C₂‑C₈的烯基、或者取代或未取代的C₂‑C₈的炔基，表示单键或双键。该荒酸酯化合物具有优异的耐高压性能，介电常数高且粘度适宜，具有该荒酸酯化合物的电解液的耐高压性能佳，有利于电化学装置电化学性能的提升。本申请还提供了电解液及其制备方法和电化学装置。

技术领域

本申请涉及电化学装置技术领域，尤其涉及荒酸酯化合物、电解液及其制备方法、电化学装置。

背景技术

随着电池的不断发展，研究者们开始不断追求更高的单体电芯能量密度，除了不断开发新型高克容量的正负极材料外，将电池的充放电电压提高是最为直接的提升方法之一。然而现有的碳酸酯溶剂的耐高压性能不佳，不利于该提升方法的实现，从而限制了电池性能的提高。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种荒酸酯化合物、电解液及其制备方法、电化学装置，该荒酸酯化合物具有优异的耐高压性能，介电常数高且粘度适宜，具有该荒酸酯化合物的电解液的耐高压性能佳，有利于电化学装置充放电电压的提高，从而有利于电化学装置电化学性能的提升。

第一方面，本申请提供了一种荒酸酯化合物，所述荒酸酯化合物的结构式如式I所示，

其中，R₁、R₂独立地选自氢、卤素、取代或未取代的C₁-C₈的烷基、取代或未取代的C₂-C₈的烯基、或者取代或未取代的C₂-C₈的炔基，表示单键或双键。

本申请提供的荒酸酯化合物中硫原子具有较大的原子半径以及较强的吸电子能力，使得荒酸酯化合物的电化学稳定性高、耐氧化能力强，荒酸酯化合物具有优异的耐高压性能，并且荒酸酯化合物的介电常数高、粘度适宜，有利于其在电解液中使用。

可选的，所述荒酸酯化合物包括式I-1至式I-6所示的化合物中的至少一种，

式I-1至式I-6所示的荒酸酯化合物的耐氧化性能佳，介电常数高且粘度低，同时与碳酸酯溶剂、羧酸酯溶剂的相容性好，更有利于其在电解液中的使用。

第二方面，本申请提供了一种电解液，包括电解质和溶剂，所述溶剂包括第一方面所述的荒酸酯化合物。

本申请提供的电解液具有第一方面所述的荒酸酯化合物，从而提升了电解液的耐高压性能，并且该电解液的电导率和粘度不会受到影响，有利于电解液在电化学装置中的使用。

可选的，所述电解液中所述荒酸酯化合物的质量含量为7.5％-28.5％。采用上述质量含量的荒酸酯化合物可以有效提高电解液的耐氧化、耐高压性能，也可以避免副反应的发生，从而提升具有该电解液的电化学装置的能量密度。

可选的，所述溶剂还包括第二有机溶剂。通过加入第二有机溶剂与荒酸酯化合物配合，进一步提高电解液的性能。

进一步的，所述荒酸酯化合物和所述第二有机溶剂的质量比为1:9-3:7。如此设置有利于提高溶剂的介电常数，从而保证电解液的电导率，同时电解液的粘度适宜，有利于离子传输，可以进一步提高电解液的电导率，有助于显著提升电化学装置的性能。

进一步的，所述电解液中，所述荒酸酯化合物和所述第二有机溶剂的质量含量和为75％-95％。如此设置不仅可以提高电解液的耐氧化、耐高压性能，还有利于保证电解液的电导率和粘度，从而有助于提升电化学装置的性能。