[發(fā)明專利]電解液、包含該電解液的電化學(xué)裝置及電子裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111090556.0
• 申請(qǐng)日: 2021-09-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113839094B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建;劉建禹;栗文強(qiáng);唐超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0567
• 分類號(hào): H01M10/0567;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 北京柏杉松知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 高敏;劉繼富

本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種電解液、包含該電解液的電化學(xué)裝置和電子裝置，其中，電解液包括通式(I)表示的化合物和氰基化合物，在電解液中同時(shí)添加通式(I)表示的化合物和氰基化合物不僅可以提高電解液自身的耐氧化性，還能夠減少電解液與正極的接觸，減少電解液的氧化分解，從而有效改善電解液在高電壓體系下的穩(wěn)定性。將該電解液應(yīng)用于電化學(xué)裝置中，能夠有效提高電化學(xué)裝置的高溫循環(huán)性能和高溫存儲(chǔ)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及電化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種電解液、包含該電解液的電化學(xué)裝置及電子裝置。

背景技術(shù)

電化學(xué)裝置，例如鋰離子電池，具有環(huán)境友好性、能量密度高、工作電壓高和循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。隨著人們對(duì)電子產(chǎn)品的需求越來(lái)越高以及電子科技的快速發(fā)展，電子產(chǎn)品對(duì)鋰離子電池的能量密度要求越來(lái)越高，提高鋰離子電池的循環(huán)穩(wěn)定性是提高其能量密度的重要手段。但是傳統(tǒng)電解液在高電壓下的氧化分解使鋰離子電池的循環(huán)穩(wěn)定性降低，因此，開(kāi)發(fā)一種高電壓下高穩(wěn)定性的電解液以提高鋰離子電池的循環(huán)穩(wěn)定性成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N電解液、包含該電解液的電化學(xué)裝置及電子裝置，以實(shí)現(xiàn)電解液在高電壓下的高穩(wěn)定性，進(jìn)而提高電化學(xué)裝置的高溫循環(huán)性能和高溫存儲(chǔ)性能。

需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)的發(fā)明內(nèi)容中，以鋰離子電池作為電化學(xué)裝置的例子來(lái)解釋本申請(qǐng)，但是本申請(qǐng)的電化學(xué)裝置并不僅限于鋰離子電池。具體技術(shù)方案如下：

本申請(qǐng)的第一方面提供一種電解液，其包括通式(I)表示的化合物和氰基化合物，氰基化合物包含3至6個(gè)氰基：

其中，R₁₁和R₁₂各自獨(dú)立地選自氫、氰基、甲硅烷基、未取代或被R_a取代的C₁至C₁₀的烷基、未取代或被R_a取代的含硫烷基、未取代或被R_a取代的C₂至C₁₀的烯基、未取代或被R_a取代的C₂至C₁₀的炔基，R_a選自鹵原子、氰基、氧或甲硅烷基；R₁₃、R₁₄和R₁₅各自獨(dú)立地選自氫、砜基、未取代或被R_b取代的C₁至C₁₀的烷基、未取代或被R_b取代的C₂至C₁₀的烯基、C₂至C₁₀的含氮雜環(huán)，R_b選自鹵原子或氰基。

在電解液中同時(shí)添加通式(I)表示的化合物和氰基化合物能夠提高電解液自身的耐氧化性，也能夠減少電解液與正極的接觸，減少電解液的氧化分解，從而有效改善電解液在高電壓體系下的穩(wěn)定性。本申請(qǐng)的“高電壓”是指充電截止電壓大于或等于4.5V。

相比于現(xiàn)有技術(shù)中的單腈或二腈，本申請(qǐng)的氰基化合物包含3至6個(gè)氰基，例如，氰基化合物包含3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)或6個(gè)氰基，含有不同氰基個(gè)數(shù)的氰基化合物分子的空間結(jié)構(gòu)不同，對(duì)電化學(xué)裝置的改善效果也不同。

在本申請(qǐng)的一種實(shí)施方案中，通式(I)表示的化合物包含以下化合物(式I-1)至(式I-6)中的任一種：

在本申請(qǐng)的一種實(shí)施方案中，氰基化合物包含化合物(式II-1)至(式II-6)中的任一種：