[发明专利]电化学装置和包含其的电子装置

说明书

本申请涉及电化学装置和包含其的电子装置。本申请的电化学装置包括正极、负极、隔离膜和电解液。其中正极包含第一正极材料和第二正极材料，第一正极材料具有较好的循环稳定性和较高的首次库仑效率，第二正极材料具有较高的首次充电比容量和较低的首次库仑效率，可以补充因生成SEI造成的活性锂损失。本申请提供的电化学装置具有能量密度高、倍率性能好、循环寿命长的优点。

技术领域

本申请涉及储能领域，具体涉及一种电化学装置和包含其的电子装置，特别是锂离子电池。

背景技术

近年来，随着电池产业化规模的不断扩张及相关技术的发展，锂离子电池的能量密度受到越来越多的关注和挑战。锂离子二次电池在首次充放电过程中，负极表面会形成固态电解质界面(SEI)，造成不可逆容量损失，降低锂离子储能器件的能量密度。在使用石墨负极的锂离子储能器件中，首次循环会消耗大约10％的活性锂源。当采用高比容量的负极材料，如合金类(硅、锡等)，氧化物类(氧化硅、氧化锡)和无定形碳负极时，活性锂源的消耗将进一步加剧。因此，合适的补锂方法对进一步提升锂离子储能器件的能量密度具有重要的意义。

发明内容

本申请通过提供一种具有提高的循环性能和能量密度的电化学装置和电子装置，以在某种程度上解决存在于现有技术的问题。

在一实施例中，本申请提供了一种电化学装置，所述电化学装置包括正极、负极和电解液。所述正极包含正极集流体和位于所述正极集流体的至少一个表面上的正极材料层。所述正极材料层包括式(I)所示的第一正极材料：

Li_1+xFe_yMn_zM_1-y-zPO_4-tA_t 式(I)，

其中，-0.1x0.1，0y≤1，0≤z≤1，0y+z≤1，0≤t0.2，M包括Ti、Zr、V或Cr中的至少一种，且A包括S，N，F，Cl或Br中的至少一种；和

式(II)所示的第二正极材料：

Li_1+rMn_1-pX_pO_2-sT_s 式(II)，

其中，-0.1r0.2，0≤p0.2，0≤s0.2，X包括Fe、Co、Ni、Ti、Zn、Mg、Al、V、Cr或Zr中的至少一种，且T包括S、N、F、Cl或Br中的至少一种；并且

所述正极满足式(1)：

0.5≤R×P/Q≤16 式(1)，

其中，R是所述正极的电阻，单位是Ω；P是所述正极的压实密度，单位为g/cm³；且Q是所述正极的单面面密度，单位为g/1540.25mm²。

在一些实施例中，所述正极满足式(2)：1.5≤R×P/Q≤10 式(2)。

在一些实施例中，R≤3.5Ω。

在一些实施例中，1.6g/cm³P2.6g/cm³。

在一些实施例中，0.16g/1540.25mm²Q0.45g/1540.25mm²。

在一些实施例中，所述第一正极材料和所述第二正极材料的质量比为5:1至99:1。

在一些实施例中，基于所述正极材料层的总质量，所述第一正极材料的含量为80％至98％。