本技術(shù)屬于電池，尤其涉及鋰離子電池，具體涉及一種電解液以及包含該電解液的電化學(xué)裝置、電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、電化學(xué)裝置尤其是鋰離子電池在便攜式電子產(chǎn)品領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛，這是因?yàn)殡娀瘜W(xué)裝置尤其是鋰離子電池具有高能量密度、工作電壓高、重量輕、自放電率低、循環(huán)壽命長、無記憶效應(yīng)、和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，除了智能電子產(chǎn)品(包括手機(jī)、筆記本、相機(jī)等)、儲能產(chǎn)品之外，在功率更高的電子產(chǎn)品如電動汽車、電動工具、無人機(jī)、電動輪船等領(lǐng)域的需求越來越多。而大功率型電子產(chǎn)品對電化學(xué)裝置尤其是鋰離子電池的高溫產(chǎn)氣和安全性能方面的要求也越來越高，因此開發(fā)可以兼顧高溫存儲以及循環(huán)性能的電化學(xué)裝置尤其是鋰離子電池尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的在于提供一種電解液、包含該電解液的電化學(xué)裝置、電子設(shè)備，以改善電化學(xué)裝置的高溫存儲以及循環(huán)性能。具體方案如下：

2、根據(jù)本技術(shù)的第一方面，本技術(shù)提供了一種非水電解液，所述電解液包含：式i化合物和氟代羧酸酯；

3、

4、其中，r1、r2、r3及r4各自獨(dú)立地選自氟原子、二氟磷酰氧基、甲基磺酸基、三氟甲基磺酸基中的任意一種；基于所述電解液的總質(zhì)量，所述式i化合物的質(zhì)量百分占比為a，所述氟代羧酸酯的質(zhì)量百分占比為b，其中，a滿足：0.01％≤a≤5％，b滿足：10％≤b≤80％。

5、電解液通常會產(chǎn)生循環(huán)產(chǎn)氣的問題，而產(chǎn)氣的問題主要來源于，溶劑穩(wěn)定性不行，容易與正負(fù)極發(fā)生副反應(yīng)，當(dāng)氟代羧酸酯作為溶劑時，由于其本身具有較高的耐氧化能力，因此，可以減少電解液溶劑的分解，但是將氟代羧酸酯進(jìn)行應(yīng)用也存在明顯的缺點(diǎn)，作為溶劑氟代羧酸酯會降低電解液的動力學(xué)性能，從而影響循環(huán)和阻抗性能。而本技術(shù)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在添加有氟代羧酸酯的電解液中引入式i化合物作為添加劑進(jìn)行搭配使用時，可以提高電解液的動力學(xué)，改善循環(huán)性能的同時，還能顯著改善高溫存儲性能。在添加有氟代羧酸酯的電解液中引入式i化合物，一方面，由于式i化合物的陰離子半徑較大，所以更易解離，可以提高電解液的動力學(xué)，改善循環(huán)性能；另一方面，式i化合物也可以在正極界面形成富含硼和磷、或者硼和硫元素結(jié)構(gòu)的界面膜，進(jìn)一步提高正極界面的耐氧化能力，減少發(fā)生副反應(yīng)的概率，穩(wěn)定正極界面，以達(dá)到改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能。且將式i化合物的質(zhì)量百分占比a、氟代羧酸酯的質(zhì)量百分占比b調(diào)控在上述范圍內(nèi)，可以進(jìn)一步改善電化學(xué)裝置高溫存儲的同時對正極界面阻抗幾乎不產(chǎn)生影響，如果超出上述范圍會導(dǎo)致循環(huán)、高溫存儲等性能明顯惡化，如，氟代羧酸酯的用量過高，會導(dǎo)致電解液的動力學(xué)惡化嚴(yán)重，嚴(yán)重影響循環(huán)、高溫存儲等性能的改善，若氟代羧酸酯的用量過低，則起不到明顯的改善效果。

6、在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述式i化合物的質(zhì)量百分占比a滿足：0.1％≤a≤5％。當(dāng)將式i化合物的質(zhì)量百分占比a進(jìn)一步調(diào)控在上述范圍內(nèi)時，可以進(jìn)一步改善循環(huán)以及高溫存儲性能。

7、在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述式i化合物的質(zhì)量百分占比a與所述氟代羧酸酯的質(zhì)量百分占比b的比值關(guān)系a/b滿足：0.002≤a/b≤0.2。將式i化合物的質(zhì)量百分占比a與氟代羧酸酯的質(zhì)量百分占比b的比值關(guān)系a/b進(jìn)一步調(diào)控在上述范圍內(nèi)時，可以達(dá)到進(jìn)一步改善循環(huán)以及高溫存儲性能。

8、在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述氟代羧酸酯的質(zhì)量百分占比b滿足：20％≤b≤80％。在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述氟代羧酸酯的質(zhì)量百分占比b滿足：30％≤b≤70％。在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述氟代羧酸酯的質(zhì)量百分占比b滿足：40％≤b≤70％。氟代羧酸酯的含量會嚴(yán)重影響電解液的動力學(xué)，在本技術(shù)所提供的技術(shù)方案中，將式i化合物與氟代羧酸酯進(jìn)行搭配使用時，進(jìn)一步將氟代羧酸酯的質(zhì)量百分占比b調(diào)控在上述范圍內(nèi)，可以達(dá)到進(jìn)一步改善電解液的耐氧化能力的同時，不會導(dǎo)致電解液的動力學(xué)惡化，達(dá)到更好的循環(huán)性能改善效果。

9、在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述式i化合物包括以下式i-1至式i-9化合物中的至少一種：

10、

11、在本技術(shù)所提供的技術(shù)方案中，當(dāng)式i化合物選擇上述化合物中的至少一種時，與氟代羧酸酯在電解液中進(jìn)行搭配使用效果更好，可以達(dá)到進(jìn)一步改善循環(huán)以及高溫存儲性能。

12、在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述氟代羧酸酯包括以下式1至式8化合物中的至少一種：

13、

14、在本技術(shù)所提供的技術(shù)方案中，當(dāng)氟代羧酸酯選擇上述化合物中的至少一種時，與式i化合物在電解液中進(jìn)行搭配使用時效果更好，可以達(dá)到進(jìn)一步改善循環(huán)以及高溫存儲等性能。

15、在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述電解液還進(jìn)一步包括氟代碳酸乙烯酯。在本技術(shù)所提供的技術(shù)方案中，通過將式i化合物與氟代羧酸酯在電解液中進(jìn)行搭配使用時，可以使得式i化合物及氟代羧酸酯在負(fù)極界面會形成含有硼、磷及氟的sei膜，但由于含量的限制，無法完全覆蓋在整個負(fù)極界面，當(dāng)進(jìn)一步在添加有式i化合物與氟代羧酸酯的電解液中引入氟代碳酸乙烯酯，氟代碳酸乙烯酯可以在負(fù)極界面形成富含lif及聚vc結(jié)構(gòu)，將硼、磷等元素均勻地包裹覆蓋在負(fù)極界面，形成穩(wěn)定的sei膜，達(dá)到進(jìn)一步改善循環(huán)性能的效果。

16、在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述電解液還包括氟代碳酸乙烯酯，基于所述電解液的總質(zhì)量，所述氟代碳酸乙烯酯的質(zhì)量百分占比為f，f滿足0.3％≤f≤5％。將氟代碳酸乙烯酯的質(zhì)量百分占比f調(diào)控在上述范圍內(nèi)時，可以達(dá)到進(jìn)一步的改善效果。

17、在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述氟代碳酸乙烯酯的質(zhì)量百分占比f與所述式i化合物的質(zhì)量百分占比a以及所述氟代羧酸酯的質(zhì)量百分占比b之間的比值f/(a+b)滿足以下關(guān)系：0.005≤f/(a+b)≤0.49；優(yōu)選地，f/(a+b)滿足以下關(guān)系：0.005≤f/(a+b)≤0.2。在本技術(shù)所提供的進(jìn)一步技術(shù)方案中，當(dāng)將氟代碳酸乙烯酯的質(zhì)量百分占比f與式i化合物的質(zhì)量百分占比a以及氟代羧酸酯的質(zhì)量百分占比b之間的比值關(guān)系f/(a+b)調(diào)控在上述范圍內(nèi)時，可以減少過度分解，達(dá)到更好的循環(huán)性能改善效果，而當(dāng)氟代碳酸乙烯酯與式i化合物、氟代羧酸酯之間的比值關(guān)系f/(a+b)低于上述范圍，相對于式i化合物、氟代羧酸酯的含量，若氟代碳酸乙烯酯的含量過低，對負(fù)極界面無法形成有效的保護(hù)，而當(dāng)氟代碳酸乙烯酯與式i化合物、氟代羧酸酯之間的比值關(guān)系f/(a+b)高于上述范圍，相對于式i化合物、氟代羧酸酯的含量，氟代碳酸乙烯酯的含量過高，此時，過多的氟代碳酸乙烯酯參與還原，會導(dǎo)致負(fù)極積累過多的碳酸鹽，高溫下，碳酸鹽分解生成co2導(dǎo)致高溫存儲性能惡化。

18、在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述電解液還進(jìn)一步包括硫-氧化合物。在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述電解液還包括硫-氧化合物，所述硫-氧化合物包括1,3-丙烷磺酸內(nèi)酯、1,3-丙烯磺酸內(nèi)酯、硫酸乙烯酯中的至少一種。在本身申請進(jìn)一步的方案中，在添加有式i化合物以及氟代羧酸酯的電解液中進(jìn)一步引入硫-氧化合物，環(huán)狀硫氧雙鍵化合物與式i化合物、氟代羧酸酯以及鋰鹽共同參與的溶劑化結(jié)構(gòu)，可以提高鋰離子的遷移能力，改善電解液的電導(dǎo)率，同時在正負(fù)極界面參與氧化還原形成富含硫元素的界面膜，這些含硫結(jié)構(gòu)可以減少電解液中過渡金屬離子對sei的影響，從而進(jìn)一步提高電化學(xué)裝置的高溫存儲性能。

19、在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述電解液還包括硫-氧化合物，基于所述電解液的總質(zhì)量，所述硫-氧化合物的質(zhì)量百分占比為s，s滿足：0.1％≤s≤3％。將所述硫-氧化合物在電解液中的質(zhì)量百分占比s調(diào)控在上述范圍內(nèi)，可以進(jìn)一步改善電解液的電導(dǎo)率及電化學(xué)裝置高溫存儲性能。

20、在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述硫-氧化合物的質(zhì)量百分占比s與所述式i化合物的質(zhì)量百分占比a以及所述氟代羧酸酯的質(zhì)量百分占比b之間的比值s/(a+b)滿足以下關(guān)系：0.002≤s/(a+b)≤0.1。在本技術(shù)所提供的進(jìn)一步技術(shù)方案中，將硫-氧化合物的質(zhì)量百分占比s與式i化合物的質(zhì)量百分占比a以及氟代羧酸酯的質(zhì)量百分占比b之間的比值關(guān)系s/(a+b)調(diào)控在上述范圍內(nèi)時，可以進(jìn)一步改善電化學(xué)裝置的高溫存儲性能，若s/(a+b)比值過高，則相對式i化合物、氟代羧酸酯，硫-氧化合物的含量過高，會在負(fù)極還原生成較多的有機(jī)sei層，過多的有機(jī)sei層耐高溫性能差，會導(dǎo)致電化學(xué)裝置高溫存儲性能下降，若s/(a+b)比值過低，相對式i化合物、氟代羧酸酯，硫-氧化合物的含量過低，無法起到改善效果。

21、根據(jù)本技術(shù)的第二方面，本技術(shù)還提供了一種電化學(xué)裝置，所述電化學(xué)裝置包括本技術(shù)第一方面任一項(xiàng)所述的電解液。包含上述電解液的電化學(xué)裝置，具有良好循環(huán)及高溫存儲性能。

22、在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述電化學(xué)裝置還包括正極，所述正極包括正極集流體和設(shè)置在正極集流體的至少一個表面上的正極活性材料層，所述正極活性材料層的正極活性材料為鎳鈷錳酸鋰三元正極材料。將本技術(shù)所提供的上述電解液體系與正極活性材料層的正極活性材料選自鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的正極搭配使用，可以使得電化學(xué)裝置具備更優(yōu)的高溫存儲和循環(huán)性能。

23、根據(jù)本技術(shù)的第三方面，本技術(shù)還提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括本技術(shù)第二方面所述的電化學(xué)裝置。