电解液、电化学装置及电子装置的制作方法

本申请涉及电化学装置，尤其涉及一种电解液、电化学装置及电子装置。

背景技术：

1、电化学装置具有储能密度大、开路电压高、自放电率低、循环寿命长、安全性好等优点，广泛应用于便携式电能储存、电子装置、电动汽车等各个领域。但也对电化学装置的综合性能提出更高的要求，例如同时具有高的能量密度、良好的高温存储性能和循环性能等。其中，通过改善电解液的组分，能够改善形成于正负极界面的保护膜的稳定性，进而改善电化学装置的高低温性能。然而，相关技术中，电解液对正负极界面保护膜的稳定性改善效果仍然欠佳，因此，需对电解液的组分进行优化。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种电解液、电化学装置及电子装置，能够解决电解液对正负极界面的保护膜的稳定性较差的问题。

2、第一方面，本申请提供一种电解液，包括四氟硼酸锂和式i化合物；

3、

4、其中，式i化合物中r选自未取代或被ra取代的c2-c6烷基、未取代或被ra取代的c2-c6烯基、未取代或被ra取代的c2-c6炔基、未取代或被ra取代的c2-c6含氮杂芳基、未取代或被ra取代的c6-c12芳基，各个基团的取代基ra各自独立地选自氟或c1-c6氟烷基；

5、基于所述电解液的总质量，所述四氟硼酸锂的质量百分含量为a，所述式i化合物的质量百分含量为b，其中，0.1％≤a≤2％，0.01％≤b≤20％。通过调控电解液中包括式i化合物和四氟硼酸锂，式i化合物和四氟硼酸锂的的质量百分含量在本申请的范围，能够有效提高极片界面的稳定性，改善电化学装置的阻抗，以及改善电化学装置的低温放电性能。

6、在一些实例性的实施例中，所述电解液满足如下条件中的至少一种：

7、(1)0.2％≤a≤1.5％；

8、(2)2.0％≤b≤10％。

9、在一些实例性的实施例中，15≤b/a≤70。通过选择四氟硼酸锂和式i化合物两者的含量满足上述范围，四氟硼酸锂和式i化合物两种化合物的协同效果较为明显，能够改善正负极界面阻抗，形成较薄的钝化层，还能有效地改善极片界面离子电导率。

10、在一些实例性的实施例中，式i化合物包括以下化合物中的至少一者：

11、

12、选用上述式i化合物，式i化合物可以在电极界面形成富含s和f元素的含锂无机化合物的正极界面钝化层和/或负极界面钝化层，提高正负极界面的稳定性，改善电化学装置的阻抗，提高离子电导率，进而能够改善电化学装置的低温放电性能。

13、在一些实例性的实施例中，所述电解液还包括式ii化合物，所述式ii化合物包括以下化合物中的至少一者：

14、

15、在一些实例性的实施例中，基于所述电解液的总质量，所述式ii化合物的质量百分含量为c，其中，0.1％≤c≤20％。式ii化合物为羧酸酯类化合物，具有较低的粘度、低熔点，以及较高的介电常数，通过调整电解液中的式ii化合物的质量百分含量满足上述范围，与式i化合物作为共溶剂使用，可以提高电解液在低温下的离子电导率，从而进一步改善电化学装置的低温性能。

16、在一些实例性的实施例中，所述电解液还包括氟代碳酸酯，所述氟代碳酸酯包括氟代碳酸乙烯脂、双氟代碳酸乙烯脂或3,3,3-三氟丙烯碳酸酯中的至少一种；基于所述电解液的总质量，所述氟代碳酸酯的质量百分含量为f，其中，0.01％≤f≤5％，0.005≤f/(a+b)≤0.5。通过选择氟代碳酸酯的质量百分含量在上述范围，氟代碳酸酯可以进一步改善负极的界面阻抗，提高电化学装置的低温放电性能。此外，氟代碳酸酯与式i化合物、四氟硼酸锂共同作用，基于氟代碳酸酯及式i化合物的高介电常数，能够提高四氟硼酸锂的解离度，从而改善电化学装置的低温放电性能。

17、在一些实例性的实施例中，所述电解液还包括环状硫-氧双键化合物，所述环状硫-氧双键化合物包括1,3-丙烷磺酸内酯、硫酸乙烯脂或甲烷二磺酸亚甲酯中的至少一种；基于所述电解液的总质量，所述环状硫-氧双键化合物的质量百分含量为s，其中，0.01％≤s≤5.0％，0.003≤s/(a+b)≤0.5。通过选择环状硫-氧双键化合物的质量百分含量满足上述范围，环状硫-氧双键化合物在充放电过程可以进一步丰富正负极界面成分，提高纯化层的致密度，此外，环状硫-氧双键化合物与式i化合物、四氟硼酸锂共同作用，基于环状硫氧双键化合物与式i化合物对锂离子形成的溶剂化结构，能够改善低温下电解液的离子电导率。

18、第二方面，本申请一种电化学装置，包括如上所述的电解液。

19、第三方面，本申请提供一种电子装置，包括如上所述的电化学装置。

20、基于本申请实施例的电解液、电化学装置及电子装置，通过在电解液中加入四氟硼酸锂和式i化合物，并选择四氟硼酸锂的质量百分含量a满足0.1％≤a≤2％，式i化合物的质量百分含量b满足0.01％≤b≤20％，四氟硼酸锂能够与式i化合物形成包括有机组分和无机组分且富含b、p或f中的至少一种元素的钝化层，该钝化层薄且坚固，且该钝化层存在于正极界面和/或负极界面，能够有效提高极片界面的稳定性，改善电化学装置的阻抗，以及改善电化学装置的低温放电性能。

21、本申请中的钝化层也指正极和/或负极界面形成的保护膜层。

技术特征：

1.一种电解液，其特征在于，包括四氟硼酸锂和式i化合物；

2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液满足如下条件中的至少一种：

3.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，15≤b/a≤70。

4.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，式i化合物包括以下化合物中的至少一者：

5.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括式ii化合物，所述式ii化合物包括以下化合物中的至少一者：

6.根据权利要求5所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的总质量，所述式ii化合物的质量百分含量为c，其中，0.1％≤c≤20％。

7.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括氟代碳酸酯，所述氟代碳酸酯包括氟代碳酸乙烯脂、双氟代碳酸乙烯脂或3,3,3-三氟丙烯碳酸酯中的至少一种；

8.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括环状硫-氧双键化合物，所述环状硫-氧双键化合物包括1,3-丙烷磺酸内酯、硫酸乙烯脂或甲烷二磺酸亚甲酯中的至少一种；

9.一种电化学装置，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的电解液。

10.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求9所述的电化学装置。

技术总结
本申请公开了一种电解液、电化学装置及电子装置。电解液包括四氟硼酸锂和式I化合物四氟硼酸锂的质量百分含量A满足0.1％≤A≤2％，式I化合物的质量百分含量B满足0.01％≤B≤20％，四氟硼酸锂能够与式I化合物形成包括有机组分和无机组分且富含B、P或F中的至少一种元素的钝化层，该钝化层薄且坚固，且该钝化层存在于正极界面和/或负极界面，能够有效提高对应的极片界面的稳定性，从而改善电化学装置的低温阻抗，以及改善电化学装置的低温放电性能。

技术研发人员：王奔,周邵云,陆献海,简俊华
受保护的技术使用者：宁德新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5