[發明專利]一種電解液及電化學裝置

有效

• 申請號: 201910073562.1
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109830749B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 張水蓉;栗文強;文倩;唐超
• 申請（專利權）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 蕭輔寬

本申請提供了一種電解液及電化學裝置。本申請的電解液包括羧酸酯、巴比妥酸化合物和腈化合物。將巴比妥酸化合物與特定結構的腈化合物加入到含羧酸酯溶劑的電解液中，能夠顯著提高電化學裝置的倍率性能，同時改善電化學裝置的常溫存儲后的容量損失及循環衰減和高溫脹氣問題。

技術領域

本申請涉及儲能技術領域，尤其涉及一種電解液和包含該電解液的電化學裝置。

背景技術

鋰離子電池有高能量密度，長循環壽命，及無記憶效應等優點，被廣泛應用于穿戴設備、智能手機、無人機，以及電動汽車等領域。隨著鋰離子電池應用的拓展，及現代信息技術的發展，對鋰離子電池的要求除了常規性能外，又提出快速充放電性能的要求，因此如何滿足鋰離子電池的快速充放電成為當前行業內急需解決的問題。

影響鋰離子電池的快速充放電的因素有很多。電解液作為鋰離子電池的重要組成部分，對電池的快速充放電性能有著重大的影響。通過改善電解液能夠有效地提高電池快速充放電的能力。

發明內容

本申請實施例提供一種電解液和包括該電解液的電化學裝置，所述電解液包括羧酸酯、巴比妥酸化合物和腈化合物。將巴比妥酸化合物與特定結構的腈化合物加入到含羧酸酯溶劑的電解液中，能夠顯著提高電化學裝置的倍率性能，同時改善電化學裝置的常溫存儲后的容量損失及循環衰減和高溫脹氣問題。

在一個實施例中，本申請提供了一種電解液，所述電解液包括羧酸酯、巴比妥酸化合物和腈化合物。

根據本申請的實施例，所述羧酸酯包括式1所示的化合物中的至少一種：

其中R₁₁、R₁₂各自獨立地選自C_1～12烷基或C_1～12鹵代烷基。

根據本申請的實施例，所述羧酸酯包括如下化合物中的一種或多種：乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯和丙酸丙酯。

根據本申請的實施例，基于所述電解液的總重量，所述羧酸酯的含量為約5wt％～70wt％。

根據本申請的實施例，所述巴比妥酸化合物包括式2所示的化合物中的至少一種：

其中，R₂₁、R₂₂各自獨立地選自氫、C_1～12烷基、C_1～12鹵代烷基、C_2～12烯基、C_2～12鹵代烯基、C_6～26芳基或C_6～26鹵代芳基；

R₂₃、R₂₄各自獨立地選自氫、氨基、C_1～12烷基、C_1～12鹵代烷基、C_2～12烯基、C_2～12鹵代烯基、C_6～26芳基、C_6～26鹵代芳基或-NH-R’，其中R’為C_1～12烷基或C_1～12鹵代烷基；并且

X選自O或S。

根據本申請的實施例，所述巴比妥酸化合物包括如下化合物中的一種或多種：

根據本申請的實施例，基于所述電解液的總重量，所述巴比妥酸化合物的含量為約0.01wt％～5wt％。

根據本申請的實施例，所述腈化合物包括如下化合物中的一種或多種：

NC-R₃₁-CN 式3