[發明專利]電解液、電化學裝置和電子裝置

有效

• 申請號: 202110291201.1
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113067032B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 蔣欣
• 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;H01M10/42
• 代理公司: 北京天達共和律師事務所 11798
• 代理人: 李園;關剛

本申請提供了電解液、電化學裝置和電子裝置。電解液包括添加劑，該添加劑包括含羥基的超分子化合物，所述超分子化合物的羥值為200mgKOH/g至1500mgKOH/g。本申請的實施例通過在電解液中添加含羥基的超分子化合物，其中超分子化合物的羥值為200mgKOH/g至1500mgKOH/g，有利于在正極極片和/或負極極片的表面形成以無機成分為骨架并且無機有機成分均勻分布的SEI膜結構，從而顯著改善電化學裝置的循環性能。

技術領域

本申請涉及電子技術領域，尤其涉及電解液、電化學裝置和電子裝置。

背景技術

隨著電化學裝置(例如，鋰離子電池)的在各類電子產品中的廣泛應用，用戶對于電池的循環性能也提出了越來越高的要求。電化學裝置在循環過程中存在循環容量衰減，導致循環容量衰減的主要原因是初始成膜質量較差，在化成后仍需消耗較多活性鋰及成膜添加劑來修復固體電解質相界面(Solid Electrolyte Interface,SEI)膜，導致前期循環衰減較快。同時前期成膜添加劑消耗過多，也會導致循環中后期添加劑不足，電化學裝置的循環容量衰減加速。

雖然目前對電化學裝置的技術改進能夠在一定程度上提升其循環性能，但是仍然無法滿足人們越來越高的使用需求，亟需作出進一步改進。

發明內容

本申請的實施例提供了一種電解液，該電解液包括添加劑，添加劑包括含羥基的超分子化合物，超分子化合物的羥值為200mgKOH/g至1500mgKOH/g。

在一些實施例中，超分子化合物包括α-環糊精、β-環糊精、γ-環糊精、4-磺酸基杯[6]芳烴、4-磺酸基杯[4]芳烴、羥基葫蘆[6]脲、環糊精衍生物、杯芳烴衍生物、柱芳烴衍生物或葫蘆脲衍生物中的至少一種。在一些實施例中，基于電解液的質量，添加劑的質量含量為0.02％至0.2％。在一些實施例中，電解液還包括氟取代的超分子化合物。

本申請的另一實施例提供了一種電化學裝置，該電化學裝置包括正極極片、負極極片和設置于正極極片和負極極片之間的隔離膜。正極極片包括正極活性材料層，負極極片包括負極活性材料層。正極活性材料層、負極活性材料層或隔離膜中的至少一個的表面存在超分子聚合物，超分子聚合物包括氟取代的超分子化合物。

在一些實施例中，超分子聚合物呈球狀。在一些實施例中，超分子聚合物呈空心球狀。在一些實施例中，超分子聚合物還包括烷基鋰基團。在一些實施例中，正極活性材料層或負極活性材料層的表面的超分子聚合物球的數量分別為5.1×10³個/mm²至6.0×10⁵個/mm²。在一些實施例中，超分子聚合物球的直徑為80nm至500nm。在一些實施例中，隔離膜的表面的所述超分子聚合物球的數量為9.0×10²個/mm²至1.0×10⁵個/mm²。

本申請的實施例還提供了一種電子裝置，包括上述電化學裝置。

本申請的實施例通過在電解液中添加含羥基的超分子化合物，其中超分子化合物的羥值為200mgKOH/g至1500mgKOH/g，有利于在正極極片和/或負極極片的表面形成以無機成分為骨架并且無機有機成分均勻分布的SEI膜結構，從而顯著改善電化學裝置的循環性能。

附圖說明

圖1示出了本申請的一些實施例的電化學裝置的電極組件的示意圖。

圖2示出了本申請的實施例1中的正極極片的SEM圖。

圖3示出了本申請的實施例1中的正極極片的SEM放大圖。

圖4和圖5示出了本申請的實施例1中的負極極片的微球部分EDS。

具體實施方式

下面的實施例可以使本領域技術人員更全面地理解本申請，但不以任何方式限制本申請。