CN114400375A - 电解液、电化学装置及电子装置 - Google Patents
电解液、电化学装置及电子装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114400375A CN114400375A CN202210057124.8A CN202210057124A CN114400375A CN 114400375 A CN114400375 A CN 114400375A CN 202210057124 A CN202210057124 A CN 202210057124A CN 114400375 A CN114400375 A CN 114400375A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- formula
- substituted
- unsubstituted
- electrolyte
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 title claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 195
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 117
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims abstract description 37
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 16
- 125000006374 C2-C10 alkenyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 13
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 37
- -1 lithium tetrafluoroborate Chemical compound 0.000 claims description 32
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 25
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 125000005865 C2-C10alkynyl group Chemical group 0.000 claims description 12
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 12
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 12
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims description 9
- IGILRSKEFZLPKG-UHFFFAOYSA-M lithium;difluorophosphinate Chemical compound [Li+].[O-]P(F)(F)=O IGILRSKEFZLPKG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims description 9
- 125000003161 (C1-C6) alkylene group Chemical group 0.000 claims description 8
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 7
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 7
- 125000006832 (C1-C10) alkylene group Chemical group 0.000 claims description 6
- GWAOOGWHPITOEY-UHFFFAOYSA-N 1,5,2,4-dioxadithiane 2,2,4,4-tetraoxide Chemical compound O=S1(=O)CS(=O)(=O)OCO1 GWAOOGWHPITOEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000006615 aromatic heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 6
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910001496 lithium tetrafluoroborate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000006833 (C1-C5) alkylene group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000004169 (C1-C6) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- AVPYLKIIPLFMHQ-UHFFFAOYSA-N 1,2,6-oxadithiane 2,2,6,6-tetraoxide Chemical compound O=S1(=O)CCCS(=O)(=O)O1 AVPYLKIIPLFMHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FSSPGSAQUIYDCN-UHFFFAOYSA-N 1,3-Propane sultone Chemical compound O=S1(=O)CCCO1 FSSPGSAQUIYDCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VWEYDBUEGDKEHC-UHFFFAOYSA-N 3-methyloxathiolane 2,2-dioxide Chemical compound CC1CCOS1(=O)=O VWEYDBUEGDKEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RAEHYISCRHEVNT-UHFFFAOYSA-N 5-methyloxathiolane 2,2-dioxide Chemical compound CC1CCS(=O)(=O)O1 RAEHYISCRHEVNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910013075 LiBF Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000004450 alkenylene group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 3
- RBBXSUBZFUWCAV-UHFFFAOYSA-N ethenyl hydrogen sulfite Chemical compound OS(=O)OC=C RBBXSUBZFUWCAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VEWLDLAARDMXSB-UHFFFAOYSA-N ethenyl sulfate;hydron Chemical compound OS(=O)(=O)OC=C VEWLDLAARDMXSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims description 3
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- MHYFEEDKONKGEB-UHFFFAOYSA-N oxathiane 2,2-dioxide Chemical compound O=S1(=O)CCCCO1 MHYFEEDKONKGEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910012258 LiPO Inorganic materials 0.000 claims 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 abstract description 2
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 abstract 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 38
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 36
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 35
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 29
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 17
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 16
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 16
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 16
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 9
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 9
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 8
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 7
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 7
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 6
- 239000011356 non-aqueous organic solvent Substances 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 5
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 5
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 239000011883 electrode binding agent Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 3
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001290 LiPF6 Inorganic materials 0.000 description 3
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 3
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 3
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 3
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 3
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000011302 mesophase pitch Substances 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 3
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 3
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 3
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxol-2-one Chemical compound O=C1OC=CO1 VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UHOPWFKONJYLCF-UHFFFAOYSA-N 2-(2-sulfanylethyl)isoindole-1,3-dione Chemical compound C1=CC=C2C(=O)N(CCS)C(=O)C2=C1 UHOPWFKONJYLCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VRZVZOAFGFXPKI-UHFFFAOYSA-N 4-fluoro-1,3,2-dioxathiolane 2,2-dioxide Chemical compound FC1COS(=O)(=O)O1 VRZVZOAFGFXPKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound FC1COC(=O)O1 SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OZJPLYNZGCXSJM-UHFFFAOYSA-N 5-valerolactone Chemical compound O=C1CCCCO1 OZJPLYNZGCXSJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 229910013872 LiPF Inorganic materials 0.000 description 2
- 101150058243 Lipf gene Proteins 0.000 description 2
- 229910002097 Lithium manganese(III,IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- 229920002319 Poly(methyl acrylate) Polymers 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005993 acrylate styrene-butadiene rubber polymer Polymers 0.000 description 2
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N butyl acetate Chemical compound CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUPYJHCZDLZNFP-UHFFFAOYSA-N butyl butanoate Chemical compound CCCCOC(=O)CCC XUPYJHCZDLZNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005466 carboxylated polyvinylchloride Substances 0.000 description 2
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 2
- 229910052798 chalcogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009831 deintercalation Methods 0.000 description 2
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 2
- FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N ethyl propionate Chemical compound CCOC(=O)CC FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 2
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 2
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- JGTNAGYHADQMCM-UHFFFAOYSA-N perfluorobutanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F JGTNAGYHADQMCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 2
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920000120 polyethyl acrylate Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 2
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 2
- 229920000973 polyvinylchloride carboxylated Polymers 0.000 description 2
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 2
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 2
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 2
- YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N propyl acetate Chemical compound CCCOC(C)=O YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N tetraglyme Chemical compound COCCOCCOCCOCCOC ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 1,2-butylene carbonate Chemical compound CCC1COC(=O)O1 ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KPZGRMZPZLOPBS-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-2,2-bis(chloromethyl)propane Chemical compound ClCC(CCl)(CCl)CCl KPZGRMZPZLOPBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VDFVNEFVBPFDSB-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxane Chemical compound C1COCOC1 VDFVNEFVBPFDSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNAGHMKIPMKKBB-UHFFFAOYSA-N 1-benzylpyrrolidine-3-carboxamide Chemical compound C1C(C(=O)N)CCN1CC1=CC=CC=C1 HNAGHMKIPMKKBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BJEWLOAZFAGNPE-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylsulfonylethane Chemical compound CCS(=O)(=O)C=C BJEWLOAZFAGNPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HFZLSTDPRQSZCQ-UHFFFAOYSA-N 1-pyrrolidin-3-ylpyrrolidine Chemical compound C1CCCN1C1CNCC1 HFZLSTDPRQSZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTWYQAQIXXAXOR-UHFFFAOYSA-N 2-methylsulfonylpropane Chemical compound CC(C)S(C)(=O)=O VTWYQAQIXXAXOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 2-methyltetrahydrofuran Chemical compound CC1CCCO1 JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMNZUEWMIREWRV-UHFFFAOYSA-N 2-propan-2-ylsulfonylbutane Chemical compound CCC(C)S(=O)(=O)C(C)C UMNZUEWMIREWRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910016861 F9SO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- JGFBQFKZKSSODQ-UHFFFAOYSA-N Isothiocyanatocyclopropane Chemical compound S=C=NC1CC1 JGFBQFKZKSSODQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004170 Li(NiaCObMnc)O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004124 Li(NiaCobAlc)O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010093 LiAlO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015013 LiAsF Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012711 LiCo1-yMnyO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012955 LiCo1−yMnyO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012820 LiCoO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910032387 LiCoO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910011279 LiCoPO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052493 LiFePO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014376 LiMn2-zCozO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014554 LiMn2−zCozO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002993 LiMnO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013716 LiNi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014167 LiNi1-YCOYO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014380 LiNi1-yMnyO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014940 LiNi1−yCoyO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014946 LiNi1−yMnyO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003005 LiNiO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012097 LiSbF Inorganic materials 0.000 description 1
- RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N Methyl propionate Chemical compound CCC(=O)OC RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910005564 NiaMnbCoc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004027 NizO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N SnO2 Inorganic materials O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006853 SnOz Inorganic materials 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000276425 Xiphophorus maculatus Species 0.000 description 1
- RLTFLELMPUMVEH-UHFFFAOYSA-N [Li+].[O--].[O--].[O--].[V+5] Chemical compound [Li+].[O--].[O--].[O--].[V+5] RLTFLELMPUMVEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N [Li].[Al] Chemical compound [Li].[Al] JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011884 anode binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000006256 anode slurry Substances 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000010 aprotic solvent Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- WLLOZRDOFANZMZ-UHFFFAOYSA-N bis(2,2,2-trifluoroethyl) carbonate Chemical compound FC(F)(F)COC(=O)OCC(F)(F)F WLLOZRDOFANZMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021475 bohrium Inorganic materials 0.000 description 1
- OBNCKNCVKJNDBV-UHFFFAOYSA-N butanoic acid ethyl ester Natural products CCCC(=O)OCC OBNCKNCVKJNDBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWLNAUNEAKQYLH-UHFFFAOYSA-N butyric acid octyl ester Natural products CCCCCCCCOC(=O)CCC PWLNAUNEAKQYLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930188620 butyrolactone Natural products 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- NKCVNYJQLIWBHK-UHFFFAOYSA-N carbonodiperoxoic acid Chemical compound OOC(=O)OO NKCVNYJQLIWBHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011294 coal tar pitch Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229920005994 diacetyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- VUPKGFBOKBGHFZ-UHFFFAOYSA-N dipropyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OCCC VUPKGFBOKBGHFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYEDOLFRAIXARV-UHFFFAOYSA-N ethyl propyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OCC CYEDOLFRAIXARV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005680 ethylene-methyl methacrylate copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011326 fired coke Substances 0.000 description 1
- KGPPDNUWZNWPSI-UHFFFAOYSA-N flurotyl Chemical compound FC(F)(F)COCC(F)(F)F KGPPDNUWZNWPSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910021473 hassium Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- YQNQTEBHHUSESQ-UHFFFAOYSA-N lithium aluminate Chemical compound [Li+].[O-][Al]=O YQNQTEBHHUSESQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000686 lithium vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- 229940017219 methyl propionate Drugs 0.000 description 1
- 239000011325 microbead Substances 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- UUIQMZJEGPQKFD-UHFFFAOYSA-N n-butyric acid methyl ester Natural products CCCC(=O)OC UUIQMZJEGPQKFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011146 organic particle Substances 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- MRDKYAYDMCRFIT-UHFFFAOYSA-N oxalic acid;phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O.OC(=O)C(O)=O MRDKYAYDMCRFIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052699 polonium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005569 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- HUAZGNHGCJGYNP-UHFFFAOYSA-N propyl butyrate Chemical compound CCCOC(=O)CCC HUAZGNHGCJGYNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002296 pyrolytic carbon Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021481 rutherfordium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021477 seaborgium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052713 technetium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002733 tin-carbon composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009461 vacuum packaging Methods 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
- H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
- H01M10/0568—Liquid materials characterised by the solutes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0025—Organic electrolyte
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本申请提供了一种电解液、电化学装置及电子装置。电解液，包括式I‑A所示化合物和式II‑A所示化合物；在式I‑A中，A11、A12、A13独立选自式(I‑A1)、(式I‑A2)中的一种；在式I‑A中，n为1‑8的正整数，其中，当存在多个A11时，多个A11可以相同或不同，所述A11、A12、A13中至少两个选自I‑A2；在式II‑A中，Q独立选自式(II‑A1)、式(II‑A2)中的一种；在式II‑A中，m选自1或2；R11、R12、R13、R21、R22、R23独立地选自共价单键、经取代或未经取代的C1‑10的亚烷基和杂环基、经取代或未经取代的C2‑10的烯基和炔基、经取代或未经取代的C6‑10的芳基、经取代或未经取代的C3‑10的脂环烃基，取代或未取代的含杂原子的官能团，当经取代时，取代基选自卤素。
Description
技术领域
本申请涉及电化学领域，尤其涉及一种电解液、电化学装置及电子装置。
背景技术
由于锂离子电池具有高能量密度、低维护、相对较低的自放电、长循环寿命、无记忆效应、工作电压稳定和环境友好等特性受到人们的广泛关注，被广泛用于便携式电子设备(包括手机、笔记本、相机等电子产品)、电动工具和电动汽车等领域。
然而随着技术的快速发展以及市场需求的多样性，人们对电子产品的电源也提出了更多要求，例如，要求更高的循环性能、更高的存储性能等。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种电解液、电化学装置及电子装置，以提高锂离子电池的高温存储和循环性能。
为了达到上述目的，本申请提供了一种电解液，包括式I-A所示化合物和式II-A所示化合物；
在式I-A中，A11、A12、A13独立选自式(I-A1)、式(I-A2)中的一种；
在式I-A中，n为1-8的正整数，其中，当存在多个A11时，多个A11可以相同或不同，所述A11、A12、A13中至少两个选自I-A2；
在式II-A中，Q独立选自式(II-A1)、式(II-A2)中的一种；
在式II-A中，m选自1或2；
R11、R12、R13、R21、R22、R23独立地选自共价单键、经取代或未经取代的C1-C10的亚烷基、经取代或未经取代的C2-C10的烯基、经取代或未经取代的C2-C10的炔基、经取代或未经取代的C6-C10的芳基、经取代或未经取代的C3-C10的脂环烃基、经取代或未经取代的C1-Ci0的杂环基，取代或未取代的含杂原子的官能团，当经取代时，取代基选自卤素；
所述杂环基包括脂杂环基和芳杂环基；其中，
表示与相邻原子的结合位点。
在一些实施例中，式I-A所示化合物包括式(I-1)至式(I-17)所示化合物中的至少一种；
在一些实施例中，式II-A所示化合物包括式(II-1)至式(II-21)所示化合物中的至少一种；
在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式I-A所示化合物的质量百分含量为x，0.01％≤x≤5％。
在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式II-A所示化合物的质量百分含量为y，0.01％≤y≤5％。
在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式(I-A)和式(II-A)化合物的质量百分含量为0.1％≤x+y≤10％。
在一些实施例中，还包括式III-A所示化合物，
其中，A31、A32独立选自卤素、式(HI-B)、式(HI-C)中的一种；
其中，α、γ独立选自0或1，β独立选自0、1、2；
R31、R32各自独立地选自氢、卤素、经取代或未经取代的C1-C10的烷基、经取代或未经取代的C2-C10的烯基、经取代或未经取代的C2-C10的炔基、经取代或未经取代的C2-C10的环基、经取代或未经取代的C2-C10含杂原子的官能团，当经取代时，取代基选自卤素；
R33、R34各自独立地选经取代或未经取代的C1-C10的亚烷基、经取代或未经取代的C2-C10的烯基、经取代或未经取代的C2-C10的炔基、经取代或未经取代的C2-C10的环基、经取代或未经取代的C2-C10含杂原子的官能团，当经取代时，取代基选自卤素；所述环基包括脂环基和杂环基；
基于所述电解液的质量，式III-A所示化合物的质量百分含量为0.1％至10％。
在一些实施例中，式III-A所示化合物包括式(III-1)至式(III-30)所示化合物中的至少一种；
在一些实施例中，还包括式IV-A所示化合物，
其中，A41、A42、A43、A44独立选自卤素、式(IV-B)、(IV-C)和(IV-D)；
其中，式(IV-C)中O原子与B原子相连，C原子与另外一个取代基的C原子相连，其中，k为0或1；
其中，R41、R43独立选自经取代或未经取代的C1-C6的烷基、取代或未经取代的C2-C6的烯基，当经取代时，取代基为卤素；
其中，R42独立选自经取代或未经取代的C1-C6的亚烷基、取代或未经取代的C2-C6的烯基，当经取代时，取代基为卤素；
其中，
表示与相邻两个原子的结合位点；
基于所述电解液的质量，式IV-A所示化合物的质量百分含量为0.01％至2％。
在一些实施例中，所述式IV-A所示化合物至少选自四氟硼酸锂(LiBF4)、二草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)中的一种。
在一些实施例中，还包括式V-A所示化合物，
其中，A52、A53、A55、A56各自独立选自卤素、经取代或未经取代的C1-C6的烷基、式(V-B)、(V-C)和(V-D)；
其中，A51、A54各自独立选自氧原子、卤素、经取代或未经取代的C1-C6的烷基、式(V-B)、(V-C)和(V-D)，其中取代基为卤素时，A51、A52、A53、A54、A55、A56不全为氟。
其中，
表示单键或双键，x、v、z各自独立表示0或1；
其中，当式(V-A)中其中一个
表示单键时，则x、y中有一个为1，另外一个为0；
其中，当式(V-A)中两个
都表示单键时，则x、y中都为1；
其中，当式(V-A)中两个
都表示双键时，则x、y都为0；
其中，式(V-C)中O原子与P原子相连，C原子与另外一个取代基的C原子相连；
其中，R51、R53独立选自经取代或未经取代的C1-C6的烷基、经取代或未经取代的C2-C6的烯基，经取代时，取代基为卤素；
其中，R52独立选自经取代或未经取代的C1-C6的亚烷基、经取代或未经取代的C2-C6的烯基，经取代时，取代基为卤素；
其中，基于所述电解液的质量，式V-A所示化合物的质量百分含量为0.01％至2％。
在一些实施例中，所述式V-A所示化合物至少选自二氟磷酸锂(LiPO2F2)、二氟双草酸磷酸锂(LiDFOP)、四氟草酸磷酸锂(LiTFOP)中的一种。
在一些实施例中，还包括式VI-A、式VI-B所示化合物中的至少一种，
其中，R61、R62、R63和R64各自独立地选自取代或未取代的C1-C5的烷基、取代或未取代的C1-C5的亚烷基、取代或未取代的C2-C10的烯基、取代或未取代的C2-C10的炔基、取代或未取代的C3-C10的脂环基、取代或未取代的C6-C10的芳基、取代或未取代的C1-C6的杂环基团，其中，取代基为卤素原子或者含杂原子的官能团中的一种或几种，其中，R61和R62可以构成闭环结构，R63和R64可以构成闭环结构；其中，含杂原子的官能团中原子选自H、B、C、N、O、F、Si、P和S一种或几种；所述杂环基包括脂杂环基和芳杂环基；基于所述电解液的质量，所述式VI-A、式VI-B所示化合物的质量百分含量为0.01％至10％。
在一些实施例中，所述式VI-A、式VI-B所示化合物选自式(VI-1)至(VI-42)中的至少一种，
在一些实施例中，所述式VI-A、式VI-B所示化合物至少选自1，3-丙磺酸内酯(PS)、1，4-丁磺内酯(BS)、甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)、1，3-丙二磺酸酐、硫酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、4-甲基硫酸乙烯酯、2，4-丁磺内酯、2-甲基-1，3-丙磺酸内酯、1，3-丁磺酸内酯、1-氟-1，3-丙磺酸内酯、2-氟-1，3-丙磺酸内酯、3-氟-1，3-丙磺酸内酯、丙烯基-1，3-磺酸内酯、硫酸丙烯酯、亚硫酸丙烯酯、氟代硫酸乙烯酯中的至少一种。
在一些实施例中，还包括式VII-A所示化合物，
其中，R7选自经取代或未经取代的C1-C6亚烷基、经取代或未经取代的C2-C6亚烯基；经取代时，取代基选自卤素、C1-C6烷基、C2-C6烯基。
在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式VII-A所示化合物的质量百分含量为0.01％至30％。
在一些实施例中，所述式VII-A所示化合物选自式(VII-1)至(VII-12)中的至少一种，
在一些实施例中，所述电解液满足如下中的至少一者：
(1)基于所述电解液的质量，所述式I-A所示化合物的质量百分含量为0.1％至3.5％；
(2)基于所述电解液的质量，所述式II-A化合物的质量百分含量为0.1％至3.5％；
(3)基于所述电解液的质量，所述式I-A所示化合物和式II-A所示化合物的质量百分含量之和为0.5％至6％；
(4)基于所述电解液的质量，所述式III-A所示化合物的质量百分含量为为0.1％至6％；
(5)基于所述电解液的质量，所述式IV-A所示化合物的质量百分含量为0.1％至1.5％；
(6)基于所述电解液的质量，所述式V-A所示化合物的质量百分含量为0.1％至1.5％；
(7)基于所述电解液的质量，所述式VI-A、式VI-B所示化合物的质量百分含量为0.1％至5％；
(8)基于所述电解液的质量，所述式VII-A所示化合物质量百分含量为0.1％至10％。
在一些实施例中，本申请还提供了一种电化学装置，所述电化学装置包括正极片、负极片、隔离膜以及上述电解液。
在一些实施例中，本申请还提供了一种电子装置，所述电子装置包括上述电化学装置。
本申请至少包括如下有益效果：
本申请的电解液可有效改善电化学装置的高温存储性能及循环性能。
具体实施方式
将理解的是，所公开的实施例仅仅是本申请的示例，本申请可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本申请。
在本申请的说明中，除非另有明确的规定和限定，术语“式I-A”、“式II-A”、“式III-A”、“式IV-A”、“式V-A”、“第一添加剂”、“第二添加剂”、“第三添加剂”、“第四添加剂”、“第五添加剂”等仅用于说明的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性以及相互存在关系。
在本申请的说明中，除非另有说明，所有化合物的官能团可以是取代的或未取代的。
(电解液)
[第一添加剂]
在一些实施例中，电解液包含第一添加剂，第一添加剂包含式I-A所示化合物和所示II-A化合物；
在式I-A中，A11、A12、A13独立选自式(I-A1)、(式I-A2)中的一种；
在式I-A中，n为1-8的正整数，其中，当存在多个A11时，多个A11可以相同或不同，所述A11、A12、A13中至少两个选自I-A2；
在式II-A中，Q独立选自式(II-A1)、式(II-A2)中的一种；
在式II-A中，m选自1或2；
R11、R12、R13、R21、R22、R23独立地选自共价单键、经取代或未经取代的C1-C10的亚烷基、经取代或未经取代的C2-C10的烯基、经取代或未经取代的C2-C10的炔基、经取代或未经取代的C6-C10的芳基、经取代或未经取代的C3-C10的脂环烃基、经取代或未经取代的C1-C10的杂环基，取代或未取代的含杂原子的官能团，当经取代时，取代基选自卤素；所述杂环基包括脂杂环基和芳杂环基；
其中，
表示与相邻原子的结合位点。
本申请在电解液中加入式I-A所示化合物和II-A所示化合物，以显著改善使用其电化学装置的高温存储性能和循环性能。可能的原因是，该电解液包含有醚多氰基(-CN)化合物与膦多氰基(-CN)化合物，氰基(-CN)可以稳定正极高价态的过渡金属，抑制电解液持续分解，另外，膦多氰基(-CN)化合物可以在正、负极形成界面保护膜，进一步保护正、负极表面。因此，添加式I-A所示化合物和式II-A所示化合物的电解液可以显著改善使用其电化学装置的高温存储性能和循环性能。
在一些实施例中，式I-A所示化合物包括式(I-1)至式(I-17)所示化合物中的至少一种；
在一些实施例中，式II-A所示化合物包括式(II-1)至式(II-21)所示化合物中的至少一种；
在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式I-A所示化合物的质量百分含量为x，0.01％≤x≤5％，在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式I-A所示化合物的质量百分含量为0.1％至3.5％；在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式II-A化合物的质量百分含量为y，0.01％≤y≤5％，在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式II-A化合物的质量百分含量为0.1％至3.5％。
当所述式I-A所示化合物的质量百分含量或所述式II-A所示化合物的质量百分含量位于上述范围内时，能够进一步改善电化学装置的循环性能、高温存储性能。如果所述式I-A或式II-A所示化合物的质量百分含量过大，会影响电化学装置的动力学性能，导致循环性能受到影响。
在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式I-A所示化合物和式II-A所示化合物的质量百分含量之和为0.1％≤x+y≤10％，在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式I-A所示化合物和式II-A所示化合物的质量百分含量之和为0.5％至6％。当式I-A所示化合物和式II-A所示化合物的质量百分含量之和在这个范围内时，可以兼顾电化学装置的动力学性能和正、负极界面的稳定性，从而更好地改善循环性能与高温存储性能。
[第二添加剂]
在一些实施例中，所述电解液还包含第二添加剂，所述第二添加剂包括式III-A所示化合物，
其中，A31、A32独立选自卤素、式(HI-B)、式(HI-C)中的一种；
其中，α、γ独立选自0或1，β独立选自0、1、2；
R31、R32各自独立地选自氢、卤素、经取代或未经取代的C1-C10的烷基、经取代或未经取代的C2-C10的烯基、经取代或未经取代的C2-C10的炔基、经取代或未经取代的C2-C10的环基、经取代或未经取代的C2-C10含杂原子的官能团，当经取代时，取代基选自卤素；
R33、R34各自独立地选经取代或未经取代的C1-C10的亚烷基、经取代或未经取代的C2-C10的烯基、经取代或未经取代的C2-C10的炔基、经取代或未经取代的C2-C10的环基、经取代或未经取代的C2-C10含杂原子的官能团，当经取代时，取代基选自卤素；所述环基包括脂环基和杂环基。
当在所述电解液中加入第二添加剂时，能够进一步改善电化学装置的循环和高温存储性能，可能的原因是：式III-A所示化合物能更好地优化电化学装置的动力学性能，同时又能更好的保护正、负极界面的稳定性。
在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式III-A所示化合物的质量百分含量为0.1％至10％；在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式III-A所示化合物的质量百分含量为为0.1％至6％。当所述式III-A所示化合物的质量百分含量位于上述范围内时，电化学装置具有更好的循环性能和高温存储性能。
在一些实施例中，所述式III-A表示的化合物包括式III-1至III-30表示的化合物中的至少一种；
[第三添加剂]
在一些实施例中，所述电解液还包含第三添加剂，所述第三添加剂包括式IV-A所示化合物，
其中，A41、A42、A43、A44独立选自卤素、式(IV-B)、(IV-C)和(IV-D)；
其中，式(IV-C)中O原子与B原子相连，C原子与另外一个取代基的C原子相连，
其中，k为0或1；
其中，R41、R43独立选自经取代或未经取代的C1-C6的烷基、取代或未经取代的C2-C6的烯基，当经取代时，取代基为卤素；
其中，R42独立选自经取代或未经取代的C1-C6的亚烷基、取代或未经取代的C2-C6的烯基，当经取代时，取代基为卤素；
其中，
表示与相邻两个原子的结合位点。
当在所述电解液中加入第三添加剂时，能够进一步改善电化学装置的循环和高温存储性能，可能的原因是：所述式IV-A所示化合物可以在正极和/或负极成膜，进一步加强对电极界面的保护。
在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式IV-A所示化合物的质量百分含量为0.01％至2％；在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式IV-A所示化合物的质量百分含量为0.1％至1.5％。当所述式IV-A所示化合物的质量百分含量位于上述范围内时，电化学装置具有更好的循环性能和高温存储性能。
在一些实施例中，所述式IV-A所示化合物至少选自四氟硼酸锂(LiBF4)、二草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)中的一种。
[第四添加剂]
在一些实施例中，所述电解液还包含第四添加剂，所述第四添加剂包括式V-A所示化合物，
其中，A52、A53、A55、A56各自独立选自卤素、经取代或未经取代的C1-C6的烷基、式(V-B)、(V-C)和(V-D)；
其中，A51、A54各自独立选自氧原子、卤素、经取代或未经取代的C1-C6的烷基、式(V-B)、(V-C)和(V-D)，其中取代基为卤素时，A51、A52、A53、A54、A55、A56不全为氟。
其中，
表示单键或双键，x、y、z各自独立表示0或1；
其中，当式(V-A)中其中一个
表示单键时，则x、y中有一个为1，另外一个为0；
其中，当式(V-A)中两个
都表示单键时，则x、y中都为1；
其中，当式(V-A)中两个
都表示双键时，则x、y都为0；
其中，式(V-C)中O原子与P原子相连，C原子与另外一个取代基的C原子相连；
其中，R51、R53独立选自经取代或未经取代的C1-C6的烷基、经取代或未经取代的C2-C6的烯基，经取代时，取代基为卤素；
其中，R52独立选自经取代或未经取代的C1-C6的亚烷基、经取代或未经取代的C2-C6的烯基，经取代时，取代基为卤素。
本申请的电解液中加入式V-A所示化合物，可以在正极和/或负极成膜，进一步加强对电极界面的保护，抑制电解液持续分解，减缓阻抗增加，提高电化学装置的高温存储和循环性能。
在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式V-A所示化合物的质量百分含量为0.01％至2％；在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式V-A所示化合物的质量百分含量为0.1％至1.5％。当所述式V-A所示化合物的质量百分含量位于上述范围内时，电化学装置具有更好的循环性能、高温存储性能。
在一些实施例中，所述式V-A至少选自二氟磷酸锂(LiPO2F2)、二氟双草酸磷酸锂(LiDFOP)、四氟草酸磷酸锂(LiTFOP)中的一种。
[第五添加剂]
在一些实施例中，所述电解液还包含第五添加剂，所述第五添加剂包括式VI-A、式VI-B所示化合物中的至少一种，
其中，
R61、R62、R63和R64各自独立地选自取代或未取代的C1-C5的烷基、取代或未取代的C1-C5的亚烷基、取代或未取代的C2-C10的烯基、取代或未取代的C2-C10的炔基、取代或未取代的C3-C10的脂环基、取代或未取代的C6-C10的芳基、取代或未取代的C1-C6的杂环基团，其中，取代基为卤素原子或者含杂原子的官能团中的一种或几种，其中，R61和R62可以构成闭环结构，R63和R64可以构成闭环结构；
其中，含杂原子的官能团中原子选自H、B、C、N、O、F、Si、P和S一种或几种；所述杂环基包括脂杂环基和芳杂环基。
所述的电解液可以进一步包含式VI-A、式VI-B所示化合物，所述式VI-A、式VI-B所示化合物具有较强的抗氧化能力，可以保护正极界面的稳定。另一方面，在负极表面还原，形成一层保护膜，抑制电解液的分解，进一步增强界面的稳定性，提高电化学装置的循环和高温存储性能。
在一些实施例中，所述式VI-A、式VI-B所示化合物选自式VI-1至VI-42中的至少一种，
在一些实施例中，所述式VI-A、式VI-B所示化合物至少选自1，3-丙磺酸内酯(PS)、1，4-丁磺内酯(BS)、甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)、1，3-丙二磺酸酐、硫酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、4-甲基硫酸乙烯酯、2，4-丁磺内酯、2-甲基-1，3-丙磺酸内酯、1，3-丁磺酸内酯、1-氟-1，3-丙磺酸内酯、2-氟-1，3-丙磺酸内酯、3-氟-1，3-丙磺酸内酯、丙烯基-1，3-磺酸内酯、硫酸丙烯酯、亚硫酸丙烯酯、氟代硫酸乙烯酯中的至少一种。
在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式VI-A、式VI-B所示化合物的质量百分含量为0.01％至10％。
在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式VI-A、式VI-B所示化合物的质量百分含量为0.1％至5％。
当所述式VI-A、式VI-B所示化合物的质量百分含量位于上述范围内时，能够进一步改善电化学装置的循环性能、高温存储性能。
[第六添加剂]
在一些实施例中，所述电解液还包含第六添加剂，所述第六添加剂包括式VII-A所示化合物，
其中，R7选自经取代或未经取代的C1-C6亚烷基、经取代或未经取代的C2-C6亚烯基；经取代时，取代基选自卤素、C1-C6烷基、C2-C6烯基。
在一些实施例中，所述VII-A所示化合物选自式VII-1至VII-12中的至少一种，
本申请的电解液可以进一步选用所述式VII-A所示化合物作SEI成膜添加剂来进一步辅助增强SEI成膜稳定性，所述式VII-A所示化合物可以增加SEI膜的柔性，进一步增加做活性材料的保护作用，降低活性材料与电解液的界面接触几率，从而改善循环过程中副产物累积产生的阻抗增长，提高电化学装置的循环和高温存储性能。
在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式VII-A所示化合物质量百分含量为0.01％至30％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述式VII-A所示化合物质量百分含量为0.1％至10％。当所述式VII-A所示化合物的质量百分含量位于上述范围内时，能够进一步改善电化学装置的循环性能、高温存储性能。
本申请的电解液中，所述的电解液可以包含式III-A所示化合物、式IV-A所示化合物、式V-A所示化合物、式VI-A所示化合物、式VI-B所示化合物或VII-A所示化合物中的一种或多种。
[电解质盐]
本申请的电解液中还含有电解质盐。电解质盐是本领域技术公知的适用于电化学装置的电解质盐。针对不同的电化学装置，可以选用合适的电解质盐。例如对于锂离子电池，电解质盐通常使用锂盐。
在一些实施例中，所述锂盐包括或选自有机锂盐和无机锂盐中的至少一种。
在一些实施例中，所述锂盐包括或选自六氟磷酸锂(LiPF6)、六氟锑酸锂(LiSbF6)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、全氟丁基磺酸锂(LiC4F9SO3)、高氯酸锂(LiClO4)、铝酸锂(LiAlO2)、四氯铝酸锂(LiAlCl4)、双氟磺酰亚胺锂(LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)，其中x和y是自然数)、氯化锂(LiCl)或氟化锂(LiF)中的至少一种。在一些实施例中，本申请的电解液中的锂盐的质量百分含量为10wt％至15wt％，例如可以为10％、11％、12％、13％、14％、15％或为其间的任意范围。
[非水有机溶剂]
本申请的电解液中还含有非水有机溶剂，在一些实施例中，非水有机溶剂包含碳酸酯、羧酸酯、醚化合物、砜化合物或其他非质子溶剂中至少一种。在一些实施例中，所述非水有机溶剂的质量百分含量为21％至90％，例如可以为21％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90或为其间的任意范围。
在一些实施例中，所述碳酸酯溶剂包含碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸二丙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、二(2，2，2-三氟乙基)碳酸酯中的至少一种。
在一些实施例中，所述羧酸酯溶剂包含乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸正丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸丁酯、γ-丁内酯、戊内酯、丁内酯中至少一种。
在一些实施例中，所述醚化合物溶剂包含乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、二丁醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、双(2，2，2-三氟乙基)醚、1，3-二氧六环、1，4-二氧六环中至少一种。
在一些实施例中，所述砜化合物包含乙基乙烯基砜、甲基异丙基砜、异丙基仲丁基砜、环丁砜中至少一种。
所述电解液中非水有机溶剂，可以使用单非水有机溶剂，也可以使用多种非水有机溶剂混合，当使用混合溶剂时，可以根据期望的电化学装置性能进行控制混合比。
(电化学装置)
本申请的电化学装置例如为一次电池或二次电池。二次电池例如为锂二次电池，锂二次电池包含但不限于括锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池或锂离子聚合物二次电池。
在一些实施例中，电化学装置包含正极片、负极片、隔离膜以及本申请前述的电解液。
[正极片]
正极片是本领域技术公知的可被用于电化学装置的正极片。在一些实施例中，正极片包含正极集流体以及正极活性物质层。正极活性物质层设置于正极集流体的表面上。正极活性物质层包含正极活性物质。
在一些实施例中，正极片的结构为本领域技术公知的可被用于电化学装置的正极片的结构。
在一些实施例中，正极集流体为金属，金属例如但不限于铝箔。
正极活性物质可选用本领域技术公知的各种可被用作电化学装置的正极活性物质的能够可逆地嵌入、脱嵌活性离子的传统公知的物质。
在一些实施例中，正极活性物质包含锂以及从钴、锰和镍中选择的至少一种的复合氧化物。具体地讲，可以使用下面的化合物：使用LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、Li(NiaCobMnc)O2(0＜a＜1，0＜b＜1，0＜c＜1，a+b+c＝1)、LiMn2O4LiNi1-yCoyO2、LiCo1-yMnyO2、LiNi1-yMnyO2(0＜y＜1)、Li(NiaMnbCoc)04(0＜a＜2，0＜b＜2，0＜c＜2，a+b+c＝2)、LiMn2- zNizO4、LiMn2-zCozO4(0＜z＜2)、Li(NiaCobAlc)O2(0＜a＜1，0＜b＜1，0＜c＜1，a+b+c＝1)、LiCoPO4和LiFePO4中的至少一种或两种以上的混合物。在一些实施例中，正极活性物质还包含硫化物、硒化物和卤化物中的至少一种。
在一些实施例中，正极活性物质还具有于表面上的包覆层，或者与具有包覆层的化合物混合。在一些实施例中，包覆层包括从包覆元素的氧化物、包覆元素的氢氧化物、包覆元素的羟基氧化物、包覆元素的碳酸氧盐(oxycarbonate)和包覆元素的碱式碳酸盐(hydroxyl carbonate)中选择的至少一种包覆元素化合物。在一些实施例中，用于包覆层的化合物可为非晶的或结晶的。在一些实施例中，用于包覆层的包覆元素包括Mg、Al、Co、K、Na、Ca、Si、Ti、V、Sn、Ge、Ga、B、As、Zr或它们的混合物。在一些实施例中，可以通过任何方法形成包覆层，只要不会因为在该化合物中包括所述元素而对正极活性物质的性质产生负面影响即可。例如，该方法可以包括对本领域技术人员来讲已知的任何包覆方法，例如喷涂、浸渍等。
在一些实施例中，正极活性物质层还包含正极粘结剂和正极导电剂。正极粘结剂用于改善正极活性物质颗粒彼此间以及正极活性物质颗粒与集流体的粘结性能。在一些实施例中，正极粘结剂包括聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、二乙酰基纤维素、聚氯乙烯、羧化的聚氯乙烯、聚氟乙烯、含亚乙基氧的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶、丙烯酸(酯)化的丁苯橡胶、环氧树脂、尼龙中的至少一种。正极导电剂用于为电极提供导电性，其可以包括任何导电的材料，只要它不引起化学变化即可。在一些实施例中，正极导电剂天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维、金属粉、金属纤维、聚亚苯基衍生物中的至少一种。在一些实施例中，金属粉、金属纤维中的金属包括铜、镍、铝、银中的至少一种。
在一些实施例中，正极片的制备方法是本领域技术公知的可被用于电化学装置的正极片的制备方法。在一些实施例中，在正极浆料的制备中，通常加入溶剂，正极活性物质加入粘结剂并根据需要加入导电材料和增稠剂后溶解或分散于溶剂中制成正极浆料。溶剂在干燥过程中挥发去除。溶剂是本领域公知的可被用作正极活性物质层的溶剂，溶剂例如但不限于N-甲基吡咯烷酮(NMP)。
[负极片]
负极片是本领域技术公知的可被用于电化学装置的负极片。在一些实施例中，负极片包含负极集流体以及负极活性物质层。负极活性物质层设置于负极集流体的表面上。负极活性物质层包含负极活性物质。
在一些实施例中，负极片的结构为本领域技术公知的可被用于电化学装置的负极片的结构。
在一些实施例中，负极集流体为金属，例如但不限于铜箔、镍箔、不锈钢箔、钛箔、泡沫镍、泡沫铜、包覆有导电金属的聚合物基板或它们的组合。
负极活性物质可选用本领域技术公知的各种可被用作电化学装置的负极活性物质的能够可逆地嵌入、脱嵌活性离子的传统公知的物质或能够可逆地掺杂、脱掺杂活性离子的传统公知的物质。
在一些实施例中，负极活性物质包含锂金属、锂金属合金、碳材料、能够掺杂/脱掺杂锂的材料或过渡金属氧化物中的至少一种。在一些实施例中，碳材料可选用本领域技术公知的各种可被用作电化学装置的碳基负极活性物质的碳材料。在一些实施例中，碳材料包含结晶碳、非晶碳中的至少一种。在一些实施例中，结晶碳为天然石墨或人造石墨。在一些实施例中，结晶碳的形状为无定形、板形、小片形、球形或纤维形。在一些实施例中，结晶碳为低结晶碳或高结晶碳。在一些实施例中，低结晶碳包含软碳、硬碳中的至少一种。在一些实施例中，高结晶碳包含天然石墨、结晶石墨、热解碳、中间相沥青基碳纤维、中间相碳微珠、中间相沥青、高温锻烧炭中的至少一种。
在一些实施例中，高温锻烧炭为石油或衍生自煤焦油沥青的焦炭。在一些实施例中，非晶碳包含软碳、硬碳、中间相沥青碳化产物、烧制焦炭中的至少一种。在一些实施例中，负极活性物质包含过渡金属氧化物。在一些实施例中，过渡金属氧化物包含氧化钒、氧化锂钒中的至少一种。在一些实施例中，负极活性物质包含Si、SiOx(0＜x＜2)、Si/C复合物、Si-Q合金、Sn、SnOz、Sn-C复合物、Sn-R合金中的至少一种，其中，Q选自碱金属、碱土金属、第13族至第16族元素、过渡元素、稀土元素中的至少一种且Q不为Si，R选自碱金属、碱土金属、第13族至第16族元素、过渡元素、稀土元素中的至少一种且R不为Sn。在一些实施例中，Q和R包含Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Rf、V、Nb、Ta、Db、Cr、Mo、W、Sg、Tc、Re、Bh、Fe、Pb、Ru、Os、Hs、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、A1、Ga、Sn、In、T1、Ge、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te、Po中的至少一种。
在一些实施例中，负极活性物质层还包含负极粘结剂和负极导电剂。在一些实施例中，负极粘结剂包含二氟乙烯一六氟丙烯共聚物(PVDF-co-HFP)，聚偏二氟乙烯、聚丙烯睛、聚甲基丙烯酸甲醋、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚氯乙烯、羧化的聚氯乙烯、聚氟乙烯、含亚乙基氧的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶、丙烯酸(酯)化的丁苯橡胶、环氧树脂、尼龙中的至少一种。在一些实施例中，负极导电剂用于为电极提供导电性，其可以包括任何导电的材料，只要它不引起化学变化即可。在一些实施例中，负极导电剂包含碳基材料、金属基材料、导电聚合物中的任意一种或它们的混合物。在一些实施例中，碳基材料包含天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维中的至少一种。在一些实施例中，金属基材料包含铜、镍、铝、银等的金属粉或金属纤维中的至少一种。在一些实施例中，导电聚合物包含聚亚苯基衍生物。
在一些实施例中，负极片的制备方法是本领域技术公知的可被用于电化学装置的负极片的制备方法。在一些实施例中，在负极浆料的制备中，通常加入溶剂，负极活性物质加入粘合剂并根据需要加入导电材料和增稠剂后溶解或分散于溶剂中制成负极浆料。溶剂在干燥过程中挥发去除。溶剂是本领域公知的可被用作负极活性物质层的溶剂，溶剂例如但不限于水。增稠剂是本领域公知的可被用作负极活性物质层的增稠剂，增稠剂例如但不限于羧甲基纤维素钠。
本申请对于负极活性物质层中的负极活性物质、粘合剂、增稠剂的混合比例没有特别的限制，可以根据期望的电化学装置性能控制其混合比例。
[隔离膜]
隔离膜是本领域技术公知的可被用于电化学装置的隔离膜，例如但不限于聚烯烃类微多孔膜。在一些实施例中，隔离膜包含聚乙烯(PE)、乙烯丙烯共聚物、聚丙烯(PP)、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的至少一种。
在一些实施例中，隔离膜为单层隔离膜或多层隔离膜。
在一些实施例中，隔离膜上涂覆有涂层。在一些实施例中，涂层包含有机涂层和无机涂层中的至少一种，其中，有机涂层选自聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚丙烯腈、聚酰亚胺、丙烯腈-丁二烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、丙烯酸-苯乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠中的至少一种，无机涂层选自SiO2、Al2O3、CaO、TiO2、ZnO2、MgO、ZrO2、SnO2中至少一种。
本申请对隔离膜的形态和厚度没有特别的限制。隔离膜的制备方法是本领域技术公知的可被用于电化学装置的隔离膜的制备方法。
[电子装置]
本申请的电子装置是任何电子装置，例如但不限于笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携CD机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池、锂离子电容器。注意的是，本申请的电化学装置除了适用于上述例举的电子装置外，还适用于储能电站、海运运载工具、空运运载工具。空运运载装置包含在大气层内的空运运载装置和大气层外的空运运载装置。
在一些实施例中，电子装置包含本申请前述的电化学装置。
下面结合实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
在下述实施例、对比例中，所使用到的试剂、材料以及仪器如没有特殊的说明，均可商购获得或合成获得。电解液中具体所用到的试剂如下：
第一添加剂：
第二添加剂：
第三添加剂：
四氟硼酸锂(LiBF4)、双草酸硼酸锂(LiBOB)
第四添加剂：
二氟磷酸锂(LiPO2F2)、二氟双草酸磷酸锂(LiDFOP)
第五添加剂：
第六添加剂：
氟代碳酸乙烯酯(FEC)或碳酸亚乙烯酯(VC)
实施例1-63和对比例1-3的锂离子电池均按照下述方法制备
(1)电解液的制备
在含水量＜10ppm的氩气气氛手套箱中，将碳酸乙烯酯(简写为EC)、碳酸丙烯酯(简写为PC)、碳酸二乙酯(简写为DEC)、丙酸丙酯(简写为PP)，按照1∶1∶1∶1的质量比混合均匀，再将充分干燥的锂盐LiPF6溶解于上述非水溶剂，得到基础电解液，其中LiPF6的质量百分含量为12.5wt％。向基础电解液中加入I-A所示化合物和II-A所示化合物，以及加入添加剂式III-A所示化合物、式IV-A所示化合物、式V-A所示化合物、式VI-A所示化合物、式VI-B所示化合物或VII-A所示化合物。
(2)正极片的制备
将正极活性物质LCO(分子式为LiCoO2)、导电碳黑、导电浆料、粘结剂聚偏二氟乙烯(简写为PVDF)按重量比97.9∶0.4∶0.5∶1.2在适量的N-甲基吡咯烷酮(简写为NMP)溶剂中充分搅拌混合，使其形成均匀的正极浆料；将此浆料涂覆于正极集流体A1箔上，烘干、冷压，得到正极片，正极压实密度为4.15g/cm3。
(3)隔离膜的制备
在一些实施例中使用的示例性单层PE多孔聚合物薄膜作为隔离膜(S)，其厚度为5微米，孔隙率为39％，无机涂层为Al2O3，有机颗粒为聚偏二氟乙烯。
(4)负极片的制备
将负极活性物质石墨、粘结剂丁苯橡胶(简写为SBR)、增稠剂羧甲基纤维素钠(简写为CMC)按照重量比97.4∶1.4∶1.2在适量的去离子水溶剂中充分搅拌混合，使其形成均匀的负极浆料；将此浆料涂覆于负极集流体Cu箔上，烘干、冷压，得到负极片，负极的压实密度为1.80g/cm3。
(5)锂离子电池的制备
将正极片、隔离膜、负极片按顺序叠好，使隔离膜处于正极片和负极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到裸电池；将裸电池置于外包装箔中，将上述制备好的电解液注入到干燥后的电池中，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，即完成锂离子电池的制备。
实施例1-63和对比例1-3中，所用到的添加剂的种类及含量如表1-表6所示，其中，各添加剂的含量为基于电解液的总质量计算得到的质量百分含量。
接下来说明锂离子电池的性能测试过程以及测试结果。
(1)循环测试：
在25℃条件下，将电池以0.7C充电至4.5V，4.5V条件下恒压充电至0.05C。之后以0.7C的电流放电至3.0V，并以0.7C充电和1C放电的流程，循环进行800圈。
(2)高温存储测试：
将电池在25℃下以0.5C恒流充电至4.5V，然后恒压充电至电流为0.05C，测试锂离子电池的厚度并记为d0，放置到85℃烘箱当中24h，监控此时厚度，记为d。锂离子电池高温存储24h后的厚度膨胀率(％)＝(d-d0)/d0×100％，厚度膨胀率超过50％，停止测试。
表1实施例1-27以及对比例1-3的参数
通过表1的实施例和对比例可以看出，添加式I-A所示化合物与式II-A所示化合物可以显著改善循环性能和高温存储，随着含量增加，改善程度增大，当含量过高时，对循环性能和高温存储产生影响。
提高充电电压是提升电池的能量密度的主要方法之一，而提高电压会导致释氧加剧，进一步加速电解液的分解，导致电池产气以及循环寿命缩短。
在4.5V下，相比对比例1中不添加式I-A所示化合物与式II-A所示化合物的情况，加入式I-A所示化合物与式II-A所示化合物后，锂离子电池的循环性能和高温存储性能更优。氰基(-CN)能够稳定高价态的过渡金属，另外，式I-A所示化合物与式II-A所示化合物可以保护正、负极界面的稳定性，抑制电解液消耗，减少副反应的发生和抑制产气，从而起到改善改善循环和高温存储的作用。
表2实施例19、28-36的参数
通过表2的实施例可以看出，加入式VI-A、式VI-B所示化合物，锂离子电池的循环性能和高温存储性能进一步得到改善。
表3实施例19、37-41的参数
表3中的实施例可以看出，在第一添加剂的基础上添加式VII-A所示化合物可以显著改善锂离子电池的循环性能。
表4实施例19、42-48的参数
表4中的实施例可以看出，式I-A所示化合物和式II-A所示化合物与式III-A所示化合物的组合添加剂的使用，可以改善锂离子电池的高温存储性能。
表5实施例19、49-55的参数
表4中的实施例可以看出，式I-A所示化合物和式II-A所示化合物与式IV-A所示化合物组合可以改善锂离子电池的循环性能和高温存储性能。
表6实施例19、56-63的参数
实施例19-63可以看出，可以看出，在钴酸锂体系下，式I-A所示化合物和式II-A所示化合物与式III-A所示化合物、式IV-A所示化合物、式VI-A所示化合物、式VI-B所示化合物或VII-A所示化合物中的至少两种组合可以改善循性能和高温存储性能，多种物质组合使用时，可进一步加强正、负极界面的稳定性，抑制电解液分解，提升锂离子电池的性能。
实施例64-80和对比例4-6的锂离子电池均按照下述方法制备
(1)电解液的制备
在含水量＜10ppm的氩气气氛手套箱中，将碳酸乙烯酯(简写为EC)、碳酸丙烯酯(简写为PC)、碳酸二乙酯(简写为DEC)，按照3：3：4的质量比混合均匀，再将充分干燥的锂盐LiPF6溶解于上述非水溶剂，得到基础电解液，其中，LiPF6的质量百分含量为12.5％。向基础电解液中加入I-A所示化合物和II-A所示化合物，以及加入添加剂式III-A所示化合物、式IV-A所示化合物、式V-A所示化合物、式VI-A所示化合物、式VI-B所示化合物或VII-A所示化合物。
(2)正极片的制备
将正极活性物质NCM811(分子式LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2)、导电剂乙炔黑、粘结剂聚偏二氟乙烯(简写为PVDF)按重量比96∶2∶2在适量的N-甲基吡咯烷酮(简写为NMP)溶剂中充分搅拌混合，使其形成均匀的正极浆料；将此浆料涂覆于正极集流体Al箔上，烘干、冷压，得到正极片，正极压实密度为3.50g/cm3。
隔离膜、负极极片以及锂离子电池制备方法同实施例1-62。
接下来说明锂离子电池的性能测试过程以及测试结果。
(1)循环测试：
在25℃条件下，将电池以1C充电至4.25V，4.25V条件下恒压充电至0.05C。之后以1C的电流放电至2.8V，并以1C充电和4C放电的流程，循环进行800圈。
(2)高温存储测试：
将电池在25℃下以0.5C恒流充电至4.25V，然后恒压充电至电流为0.05C，测试锂离子电池的厚度并记为d0；放置到85℃烘箱当中6h，监控此时厚度，记为d。锂离子电池高温存储6h后的厚度膨胀率(％)＝(d-d0)/d0×100％，厚度膨胀率大于，停止测试。
通过实施例64和65与对比例4至6可以看出，在三元体系下，在电解液中加入第一添加剂式I-A所示化合物与式II-A所示化合物可以提升锂离子电池的循环性能和高温存储性能。
通过实施例66和67可以看出，在第一添加剂的基础上加入式VI-A、式VI-B所示化合物能够提升锂离子电池的循环性能和高温存储性能，式VI-A、式VI-B所示化合物可以保护正极界面的稳定，也可在负极表面还原，抑制电解液的分解，进一步增强电极界面的稳定性，起到改善循环和高温存储的作用。
通过实施例68至72可以看出，加入式V-A所示化合物能够进一步改善锂离子电池的高温存储性能，式V-A所示化合物如二氟磷酸锂(LiPO2F2)和四氟草酸磷酸锂(LiTFOP)可作为正极成膜添加剂，能够减少电解液与正极接触，起到抑制产气的作用，另外在实施例68至71可以看出，随着式V-A所示化合物含量的增加，锂离子电池的循环性能提高。
通过实施例73-76可以看出，在第一添加剂的基础上加入式VII-A所示化合物，锂离子电池的循环性能提高。式VII-A所示化合物可作为负极成膜添加剂，能够减少电解液与负极接触，抑制电解液消耗，起到改善循环的作用。
实施例66至80可以看出，在三元体系下，式I-A所示化合物和式II-A所示化合物与式V-A所示化合物、式VI-A所示化合物、式VI-B所示化合物或VII-A所示化合物中的至少两种组合可以改善循性能和高温存储性能，多种物质组合使用时，可进一步提升锂离子电池的循性能和高温存储性能。
上述公开特征并非用来限制本公开的实施范围，因此，以本公开权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本公开的权利要求范围之内。
Claims (19)
1.一种电解液，包括式I-A所示化合物和式II-A所示化合物；
在式I-A中，A11、A12、A13独立选自式(I-A1)、(式I-A2)中的一种；
在式I-A中，n为1-8的正整数，其中，当存在多个A11时，多个A11可以相同或不同，所述A11、A12、A13中至少两个选自I-A2；
在式II-A中，Q独立选自式(II-A1)、式(II-A2)中的一种；
在式II-A中，m选自1或2；
R11、R12、R13、R21、R22、R23独立地选自共价单键、经取代或未经取代的C1-C10的亚烷基、经取代或未经取代的C2-C10的烯基、经取代或未经取代的C2-C10的炔基、经取代或未经取代的C6-C10的芳基、经取代或未经取代的C3-C10的脂环烃基、经取代或未经取代的C1-C10的杂环基，取代或未取代的含杂原子的官能团，当经取代时，取代基选自卤素；
所述杂环基包括脂杂环基和芳杂环基；
其中，
表示与相邻原子的结合位点。
2.根据权利要求1所述的电解液，其中，
式I-A所示化合物包括式(I-1)至式(I-17)所示化合物中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的电解液，其中，
式II-A所示化合物包括式(II-1)至式(II-21)所示化合物中的至少一种；
4.根据权利要求1所述的电解液，其中，基于所述电解液的质量，
所述式I-A所示化合物的质量百分含量为x，0.01％≤x≤5％；和/或
所述式II-A所示化合物的质量百分含量为y，0.01％≤y≤5％。
5.根据权利要求1所述的电解液，其中，基于所述电解液的质量，
所述式(I-A)和式(II-A)化合物的质量百分含量为0.1％≤x+y≤10％。
6.根据权利要求1所述的电解液，其中，还包括式III-A所示化合物，
其中，A31、A32独立选自卤素、式(III-B)、式(HI-C)中的一种；
其中，α、γ独立选自0或1，β独立选自0、1、2；
R31、R32各自独立地选自氢、卤素、经取代或未经取代的C1-C10的烷基、经取代或未经取代的C2-C10的烯基、经取代或未经取代的C2-C10的炔基、经取代或未经取代的C2-C10的环基、经取代或未经取代的C2-C10含杂原子的官能团，当经取代时，取代基选自卤素；
R33、R34各自独立地选经取代或未经取代的C1-C10的亚烷基、经取代或未经取代的C2-C10的烯基、经取代或未经取代的C2-C10的炔基、经取代或未经取代的C2-C10的环基、经取代或未经取代的C2-C10含杂原子的官能团，当经取代时，取代基选自卤素；
所述环基包括脂环基和杂环基；
基于所述电解液的质量，式III-A所示化合物的质量百分含量为0.1％至10％。
7.根据权利要求6所述的电解液，其中，
式III-A所示化合物包括式(III-1)至式(III-30)所示化合物中的至少一种；
8.根据权利要求1所述的电解液，其中，还包括式IV-A所示化合物，
其中，A41、A42、A43、A44独立选自卤素、式(IV-B)、(IV-C)和(IV-D)；
其中，式(IV-C)中O原子与B原子相连，C原子与另外一个取代基的C原子相连，
其中，k为0或1；
其中，R41、R43独立选自经取代或未经取代的C1-C6的烷基、取代或未经取代的C2-C6的烯基，当经取代时，取代基为卤素；
其中，R42独立选自经取代或未经取代的C1-C6的亚烷基、取代或未经取代的C2-C6的烯基，当经取代时，取代基为卤素；
其中，
表示与相邻两个原子的结合位点；
基于所述电解液的质量，式IV-A所示化合物的质量百分含量为0.01％至2％。
9.根据权利要求8所述的电解液，其中，所述式IV-A所示化合物至少选自四氟硼酸锂(LiBF4)、二草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)中的一种。
10.根据权利要求1所述的电解液，其中，还包括式V-A所示化合物，
其中，A52、A53、AS5、A56各自独立选自卤素、经取代或未经取代的C1-C6的烷基、式(V-B)、(V-C)和(V-D)；
其中，A51、A54各自独立选自氧原子、卤素、经取代或未经取代的C1-C6的烷基、式(V-B)、(V-C)和(V-D)，其中取代基为卤素时，A51、A52、A53、A54、A55、A56不全为氟。
其中，
表示单键或双键，x、y、z各自独立表示0或1；
其中，当式(V-A)中其中一个
表示单键时，则x、y中有一个为1，另外一个为0；
其中，当式(V-A)中两个
部表示单键时，则x、y中都为1；
其中，当式(V-A)中两个
都表示双键时，则x、y都为0；
其中，式(V-C)中O原子与P原子相连，C原子与另外一个取代基的C原子相连；
其中，R51、R53独立选自经取代或未经取代的C1-C6的烷基、经取代或未经取代的C2-C6的烯基，经取代时，取代基为卤素；
其中，R52独立选自经取代或未经取代的C1-C6的亚烷基、经取代或未经取代的C2-C6的烯基，经取代时，取代基为卤素；
其中，基于所述电解液的质量，式V-A所示化合物的质量百分含量为0.01％至2％。
11.根据权利要求10所述的电解液，其中，所述式V-A所示化合物至少选自二氟磷酸锂(LiPO2F2)、二氟双草酸磷酸锂(LiDFOP)、四氟草酸磷酸锂(LiTFOP)中的一种。
12.根据权利要求1所述的电解液，其中，还包括式VI-A、式VI-B所示化合物中的至少一种，
其中，
R61、R62、R63和R64各自独立地选自取代或未取代的C1-C5的烷基、取代或未取代的C1-C5的亚烷基、取代或未取代的C2-C10的烯基、取代或未取代的C2-C10的炔基、取代或未取代的C3-C10的脂环基、取代或未取代的C6-C10的芳基、取代或未取代的C1-C6的杂环基团，其中，取代基为卤素原子或者含杂原子的官能团中的一种或几种，其中，R61和R62可以构成闭环结构，R63和R64可以构成闭环结构；
其中，含杂原子的官能团中原子选自H、B、C、N、O、F、Si、P和S一种或几种；
所述杂环基包括脂杂环基和芳杂环基；
基于所述电解液的质量，所述式VI-A、式VI-B所示化合物的质量百分含量为0.01％至10％。
13.根据权利要求12所述的电解液，其中，所述式VI-A、式VI-B所示化合物选自式(VI-1)至(VI-42)中的至少一种，
14.根据权利要求13所述的电解液，其中，
所述式VI-A、式VI-B所示化合物至少选自1，3-丙磺酸内酯(PS)、1，4-丁磺内酯(BS)、甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)、1，3-丙二磺酸酐、硫酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、4-甲基硫酸乙烯酯、2，4-丁磺内酯、2-甲基-1，3-丙磺酸内酯、1，3-丁磺酸内酯、1-氟-1，3-丙磺酸内酯、2-氟-1，3-丙磺酸内酯、3-氟-1，3-丙磺酸内酯、丙烯基-1，3-磺酸内酯、硫酸丙烯酯、亚硫酸丙烯酯、氟代硫酸乙烯酯中的至少一种。
15.根据权利要求1所述的电解液，其中，还包括式VII-A所示化合物，
其中，R7选自经取代或未经取代的C1-C6亚烷基、经取代或未经取代的C2-C6亚烯基；经取代时，取代基选自卤素、C1-C6烷基、C2-C6烯基；
基于所述电解液的质量，所述式VII-A所示化合物的质量百分含量为0.01％至30％。
16.根据权利要求15所述的电解液，其中，
所述式VII-A所示化合物选自式(VII-1)至(VII-12)中的至少一种，
17.根据权利要求1至16中任一项所述的电解液，其中，所述电解液满足如下中的至少一者：
(1)基于所述电解液的质量，所述式I-A所示化合物的质量百分含量为0.1％至3.5％；
(2)基于所述电解液的质量，所述式II-A化合物的质量百分含量为0.1％至3.5％；
(3)基于所述电解液的质量，所述式I-A所示化合物和式II-A所示化合物的质量百分含量之和为0.5％至6％；
(4)基于所述电解液的质量，所述式III-A所示化合物的质量百分含量为为0.1％至6％；
(5)基于所述电解液的质量，所述式IV-A所示化合物的质量百分含量为0.1％至1.5％；
(6)基于所述电解液的质量，所述式V-A所示化合物的质量百分含量为0.1％至1.5％；
(7)基于所述电解液的质量，所述式VI-A、式VI-B所示化合物的质量百分含量为0.1％至5％；
(8)基于所述电解液的质量，所述式VII-A所示化合物质量百分含量为0.1％至10％。
18.一种电化学装置，包括正极、负极、隔膜和权利要求1-17中任一项所述的电解液。
19.一种电子装置，包括权利要求18所述的电化学装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210057124.8A CN114400375A (zh) | 2022-01-18 | 2022-01-18 | 电解液、电化学装置及电子装置 |
| EP23152029.7A EP4220805A3 (en) | 2022-01-18 | 2023-01-17 | Electrolytic solution, electrochemical device, and electronic device |
| US18/098,604 US20230231196A1 (en) | 2022-01-18 | 2023-01-18 | Electrolytic solution, electrochemical device, and electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210057124.8A CN114400375A (zh) | 2022-01-18 | 2022-01-18 | 电解液、电化学装置及电子装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114400375A true CN114400375A (zh) | 2022-04-26 |
Family
ID=81230095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210057124.8A Pending CN114400375A (zh) | 2022-01-18 | 2022-01-18 | 电解液、电化学装置及电子装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230231196A1 (zh) |
| EP (1) | EP4220805A3 (zh) |
| CN (1) | CN114400375A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024065431A1 (zh) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置及电子装置 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018120854A (ja) * | 2017-01-24 | 2018-08-02 | 三菱ケミカル株式会社 | 非水系電解液及びそれを用いた蓄電デバイス |
| CN108428940A (zh) * | 2017-02-14 | 2018-08-21 | Sk新技术株式会社 | 用于锂二次电池的电解液和包括其的锂二次电池 |
| CN109786824A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-05-21 | 宁德新能源科技有限公司 | 电解液和使用其的电化学装置 |
| WO2020092267A1 (en) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | Enevate Corporation | Silicon-based energy storage devices with phosphorus containing electrolyte additives |
| CN112751081A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-04 | 东莞新能源科技有限公司 | 电解液、电化学装置及电子装置 |
| CN112768772A (zh) * | 2021-02-22 | 2021-05-07 | 广州天赐高新材料股份有限公司 | 一种含四氰基的腈醚类电解液添加剂和电解液及锂离子电池 |
| KR20210074393A (ko) * | 2020-08-13 | 2021-06-21 | 닝더 엠프렉스 테크놀로지 리미티드 | 전해액 및 전해액을 포함하는 전기화학장치와 전자장치 |
| CN113161601A (zh) * | 2021-02-22 | 2021-07-23 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置和包含该电化学装置的电子装置 |
| CN113498562A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-10-12 | 宁德新能源科技有限公司 | 电解液、电化学装置及电子装置 |
| CN113906606A (zh) * | 2020-12-23 | 2022-01-07 | 宁德新能源科技有限公司 | 电解液、电化学装置及电子装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101585147B1 (ko) * | 2009-05-21 | 2016-01-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기전해액 및 이를 채용한 리튬전지 |
| CN111740160B (zh) * | 2018-09-21 | 2022-04-15 | 宁德新能源科技有限公司 | 电解液和包含该电解液的电化学装置 |
| CN111640986B (zh) * | 2020-05-28 | 2021-05-25 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种适用于高能量密度锂离子电池的高安全性电解液 |
| CN113921904B (zh) * | 2021-09-18 | 2024-04-05 | 东莞市创明电池技术有限公司 | 电解液和锂二次电池 |
-
2022
- 2022-01-18 CN CN202210057124.8A patent/CN114400375A/zh active Pending
-
2023
- 2023-01-17 EP EP23152029.7A patent/EP4220805A3/en active Pending
- 2023-01-18 US US18/098,604 patent/US20230231196A1/en active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018120854A (ja) * | 2017-01-24 | 2018-08-02 | 三菱ケミカル株式会社 | 非水系電解液及びそれを用いた蓄電デバイス |
| CN108428940A (zh) * | 2017-02-14 | 2018-08-21 | Sk新技术株式会社 | 用于锂二次电池的电解液和包括其的锂二次电池 |
| WO2020092267A1 (en) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | Enevate Corporation | Silicon-based energy storage devices with phosphorus containing electrolyte additives |
| CN109786824A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-05-21 | 宁德新能源科技有限公司 | 电解液和使用其的电化学装置 |
| KR20210074393A (ko) * | 2020-08-13 | 2021-06-21 | 닝더 엠프렉스 테크놀로지 리미티드 | 전해액 및 전해액을 포함하는 전기화학장치와 전자장치 |
| CN113498562A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-10-12 | 宁德新能源科技有限公司 | 电解液、电化学装置及电子装置 |
| CN113906606A (zh) * | 2020-12-23 | 2022-01-07 | 宁德新能源科技有限公司 | 电解液、电化学装置及电子装置 |
| CN112751081A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-04 | 东莞新能源科技有限公司 | 电解液、电化学装置及电子装置 |
| CN112768772A (zh) * | 2021-02-22 | 2021-05-07 | 广州天赐高新材料股份有限公司 | 一种含四氰基的腈醚类电解液添加剂和电解液及锂离子电池 |
| CN113161601A (zh) * | 2021-02-22 | 2021-07-23 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置和包含该电化学装置的电子装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024065431A1 (zh) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置及电子装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4220805A3 (en) | 2023-08-23 |
| EP4220805A2 (en) | 2023-08-02 |
| US20230231196A1 (en) | 2023-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110429335B (zh) | 电解液及包含其的电化学装置与电子装置 | |
| KR102612376B1 (ko) | 전해액, 전기화학장치 및 전자장치 | |
| CN110994018B (zh) | 一种电解液及电化学装置 | |
| US20210351438A1 (en) | Electrolyte and electrochemical apparatus | |
| CN112400249A (zh) | 一种电解液及电化学装置 | |
| CN113366687B (zh) | 电解液、电化学装置及电子装置 | |
| CN112670578A (zh) | 电解液、电化学装置及电子装置 | |
| CN113851716B (zh) | 非水电解液及其锂离子电池 | |
| CN113711412B (zh) | 电解液、电化学装置及电子装置 | |
| CN112599854B (zh) | 电解液、电化学装置及电子装置 | |
| US11830981B2 (en) | Electrolyte and electrochemical device | |
| CN114400375A (zh) | 电解液、电化学装置及电子装置 | |
| CN110854432A (zh) | 电解液以及使用其的电化学装置和电子装置 | |
| WO2023123464A1 (zh) | 电解液、包含该电解液的电化学装置及电子装置 | |
| CN114221034A (zh) | 一种电化学装置及包含该电化学装置的电子装置 | |
| CN115443569A (zh) | 一种电解液、包含该电解液的电化学装置和电子装置 | |
| CN114094191A (zh) | 一种电解液、包含该电解液的电化学装置和电子装置 | |
| CN112368872A (zh) | 一种电解液及电化学装置 | |
| CN116053461B (zh) | 电化学装置和包括其的电子装置 | |
| CN112670580B (zh) | 电解液、电化学装置及电子装置 | |
| CN112582675B (zh) | 电解液和锂离子电池 | |
| CN114270568A (zh) | 补锂添加剂及包含其的电化学装置和电子设备 | |
| WO2012090727A1 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| CN114335726A (zh) | 非水电解液及含有其的锂离子电池 | |
| CN112599853A (zh) | 一种电解液和锂离子电池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |