CN112751081B - 电解液、电化学装置及电子装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电解液、电化学装置及电子装置。所述电解液包括式(I‑A)表示的化合物中的至少一种；在式(I‑A)中，n选自0‑6的整数；A1、A2、A3各自独立选自式(I‑B)和(I‑C)表示的结构式中的任意一种；并且，在式(I‑A)中，‑CN官能团的数量之和为5个至10个，且
的数量大于等于1个。所述电解液适用于电化学装置中，使电化学装置能够在具有较高能量密度的同时保持较好的高温存储性能、循环性能、浮充性能和过充性能。
Description
技术领域
本申请涉及一种电解液、电化学装置及电子装置。
背景技术
电化学装置，例如锂离子电池，具有高能量密度、低维护、自放电率低、工作温度范围宽、长循环寿命、无记忆效应、工作电压稳定和环境友好等特性被广泛用于智能产品(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。
随着技术的快速发展以及市场需求的多样性，人们对电化学装置的性能提出了更高的要求。例如，要求更高的安全性、更高的能量密度等。
上文的说明仅是提供背景技术，并未承认上文的“背景技术”构成本申请的现有技术。
发明内容
在一些实施例中，本申请提供了一种电解液，包括式(I-A)表示的化合物中的至少一种；
在式(I-A)中，n选自0-6的整数；A1、A2、A3各自独立地选自式(I-B)和(I-C)表示的结构式中的任意一种；
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8各自独立地选自氢、卤素、氰基、
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C6-C10的芳基中的任意一种，并且，当经取代时，取代基包括卤素、氰基或
中的至少一种；在式(I-A)中，-CN官能团的数量之和为5个至10个，且
的数量大于等于1个；Rb1、Rb2、Rb3、Rb4、Rb5、R1e各自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的亚烯基、经取代或未经取代的C2-C10的亚炔基、经取代或未经取代的C6-C10的亚芳基，并且，当经取代时，取代基为卤素；其中，
表示与相邻原子的结合位点。
在一些实施例中，式(I-A)表示的化合物选自式(I-A1)、式(I-A2)、式(I-A3)、式(I-A4)、式(I-A5)或式(I-A6)中的至少一种；
在(I-A1)、式(I-A2)、式(I-A3)、式(I-A4)、式(I-A5)、式(I-A6)中，R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18各自独立地选自氢、卤素、氰基、
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C6-C10的芳基中的任意一种，并且，当经取代时，取代基包括卤素、氰基或
中的至少一种；并且，在式(I-A1)、式(I-A2)、式(I-A3)、式(I-A4)、式(I-A5)和式(I-A6)各式中，-CN官能团的数量之和为5个至10个，且
的数量大于等于1个。
在一些实施例中，式(I-A)表示的化合物选自式(I-A7)、式(I-A8)、式(I-A9)或式(I-A10)中的至少一种；
在式(I-A7)、式(I-A8)、式(I-A9)、式(I-A10)中，R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17各自独立地选自氢、卤素、氰基、
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C6-C10的芳基中的任意一种，R’选自氢、经取代或未经取代的C1-C10的烷基；并且，当经取代时，取代基包括卤素、氰基或
中的至少一种；并且，在式(I-A7)、式(I-A8)、式(I-A9)、式(I-A10)各式中，-CN官能团的数量之和为5个至10个，且
的数量大于等于1个。
在一些实施例中，式(I-A)表示的化合物包括式(I-1)至式(I-20)表示的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，式(I-A)表示的化合物的质量百分含量为0.1％～10％。
在一些实施例中，基于所述电解液的质量，式(I-A)表示的化合物的质量百分含量为0.1％～5％。
在一些实施例中，所述电解液还包括式(II-A)表示的化合物中的至少一种；
在式(II-A)中，m选自0或1；R21、R22、R23各自独立地选自
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的亚烯基中的任意一种，并且，当经取代时，取代基为卤素；R24、R25各自独立地选自共价键、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的亚烯基中的任意一种，并且，当经取代时，取代基为卤素；其中，
表示与相邻原子的结合位点。
在一些实施例中，式(II-A)表示化合物包括式(II-1)至式(II-12)表示的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，式(II-A)表示化合物的质量百分含量为0.1％～10％。
在一些实施例中，式(I-A)表示化合物和式(II-A)表示化合物的质量比的比值小于等于1。
在一些实施例中，所述电解液还包括式(III-A)表示的化合物中的至少一种；
在式(III-A)中，A21、A22、A23、A24各自独立地选自卤素、式(III-B)、式(III-C)和式(III-D)表示的结构式中的任意一种；
x选自0或1；R21、R23各自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，并且，经取代时，取代基为卤素；R22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的亚烯基，并且，当经取代时，取代基为卤素；当A21、A22、A23、A24选自式(III-C)表示的结构式时，A21、A22、A23、A24中的2个或4个同时独立地选自式(III-C)表示的结构式，每两个式(III-C)之间可以键合而形成环结构，且式(III-C)中邻近
的O原子与式(III-A)中心的B原子相连；其中，
表示与相邻原子的结合位点。
在一些实施例中，式(III-A)表示的化合物包括式(III-1)至式(III-12)表示的化合物中的至少一种；
在一些实施例中，所述电解液还包括含硫氧双键的化合物，所述含硫氧双键的化合物包括式(IV-A)或式(IV-B)表示的化合物中的至少一种；
在式(IV-A)和式(IV-B)中，R41、R42、R43和R44各自独立地选自经取代或未经取代的C1-C5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C3-C10的脂环烃基、经取代或未经取代的C6-C10的芳基、经取代或未经取代的C1-C6的杂环基，并且，当经取代时，取代基包括卤素或含杂原子的官能团中的至少一种，其中，R41和R42之间可以键合而形成环结构，R43和R44之间可以键合而形成环结构。
在一些实施例中，所述含硫氧双键的化合物包括式(IV-1)至式(IV-16)表示的化合物中的至少一种；
在一些实施例中，所述电解液还包括磷酸酯锂盐化合物，所述磷酸酯锂盐化合物包括二氟磷酸锂、二氟双草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂中的至少一种。
在一些实施例中，本申请还提供了一种电化学装置，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，包括上述电化学装置。
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“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”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。
在本申请的说明中，术语“杂原子”表示除C、H以外的原子。在一些实施例中，杂原子包括B、N、O、Si、P、S中的至少一种。
在本申请的说明中，术语“杂环基”是指包含至少一个杂原子的环基。在一些实施例中，所述杂环基包含脂杂环基和芳杂环基中的至少一种。
在本申请的说明中，术语“含杂原子的官能团”是指包含至少一个杂原子的官能团。
在本申请的说明中，术语“亚烷基”是指二价烷基，术语“亚烯基”是指二价烯基，术语“亚炔基”是指二价炔基，术语“亚芳基”是指二价芳基。
在本申请的说明中，术语“脂环烃基”表示具有脂肪族性质的环烃基，分子中含有闭合的碳环。
(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)表示的化合物中的至少一种；
在式(I-A)中，n选自0-6的整数；A1、A2、A3各自独立选自式(I-B)和(I-C)表示的结构式中的任意一种；
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8各自独立地选自氢、卤素、氰基、
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C6-C10的芳基中的任意一种，并且，当经取代时，取代基包括卤素、氰基或
中的至少一种；在式(I-A)中，-CN官能团的数量之和为5个至10个，且
的数量大于等于1个；Rb1、Rb2、Rb3、Rb4、Rb5、R1e各自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的亚烯基、经取代或未经取代的C2-C10的亚炔基、经取代或未经取代的C6-C10的亚芳基，并且，当经取代时，取代基为卤素；其中，
表示与相邻原子的结合位点。
提高电化学装置能量密度的方式可以是提高电化学装置中正、负极材料的压实密度和克容量，也可以是提高电化学装置的工作电压。然而，提高充电电压容易加速电化学装置中电解液的分解并导致高温产气、循环寿命变短等问题。
本申请在电解液中加入式(I-A)表示的化合物，能够显著改善电化学装置的高温存储性能、循环性能、浮充性能和过充性能，使电化学装置能够在具有较高能量密度的同时保持较好的高温存储性能、循环性能、浮充性能和过充性能。其中，电化学装置充满电后继续被充电，会使得电化学装置长时间处于满充的状态，这种现象简称为浮充；电化学装置的浮充性能会直接影响其可靠性，例如，胀气、超厚和容量衰减等。其中，电化学装置在超过充电截止电压下进行充电，这种现象成为过充；电化学装置的过充性能影响其安全性。
式(I-A)表示的化合物能够稳定正极活性材料表面的过渡金属，降低高价态过渡金属的氧化性，还能够氧化成膜，从能形成对极片的双重保护，可以抑制电解液分解，并抑制高温产气；因此，将式(I-A)表示的化合物添加于电解液中，能够改善使用该电解液的电化学装置的高温存储性能、循环性能、浮充性能和过充性能。
在一些实施例中，式(I-A)表示的化合物选自式(I-A1)、式(I-A2)、式(I-A3)、式(I-A4)、式(I-A5)或式(I-A6)表示的化合物中的至少一种；
在(I-A1)、式(I-A2)、式(I-A3)、式(I-A4)、式(I-A5)、式(I-A6)中，R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18各自独立地选自氢、卤素、氰基、
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C6-C10的芳基中的任意一种，并且，当经取代时，取代基包括卤素、氰基或
中的至少一种；并且，在式(I-A1)、式(I-A2)、式(I-A3)、式(I-A4)、式(I-A5)、式(I-A6)各式中，-CN官能团的数量之和为5个至10个，且
的数量大于等于1个。
在一些实施例中，式(I-A)表示的化合物选自式(I-A7)、式(I-A8)、式(I-A9)、式(I-A10)表示的化合物中的至少一种；
在式(I-A7)、式(I-A8)、式(I-A9)、式(I-A10)中，R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17各自独立地选自氢、卤素、氰基、
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C6-C10的芳基中的任意一种，R’选自氢、经取代或未经取代的C1-C10的烷基；并且，当经取代时，取代基包括卤素、氰基或
中的至少一种；并且，在式(I-A7)、式(I-A8)、式(I-A9)、式(I-A10)各式中，-CN官能团的数量之和为5个至10个，且
的数量大于等于1个。
在一些实施例中，式(I-A)表示的化合物包括式(I-1)至式(I-20)表示的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，式(I-A)表示的化合物的质量百分含量为0.1％～10％。当式(I-A)表示的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高温存储性能、循环性能、浮充性能和过充性能。如果式(I-A)表示的化合物的质量百分含量过大，则会导致电解液黏度过大，可能会对电化学装置的动力学性能产生一定的影响；如果式(I-A)表示的化合物的质量百分含量过小，则相应的性能会被其他组分覆盖，可能导致其体现出的作用效果较弱。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，式(I-A)表示的化合物的质量百分含量为0.1％～7％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，式(I-A)表示的化合物的质量百分含量为0.1％～5％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，式(I-A)表示的化合物的质量百分含量为0.1％～3％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，式(I-A)表示的化合物的质量百分含量为1％～7％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，式(I-A)表示的化合物的质量百分含量为1％～5％。
[第二添加剂]
在一些实施例中，电解液还包含第二添加剂，所述第二添加剂包含式(II-A)表示的化合物中的至少一种；
在式(II-A)中，m选自0或1；R21、R22、R23各自独立地选自
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的亚烯基中的任意一种，并且，当经取代时，取代基为卤素；R24、R25各自独立地选自共价键、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的亚烯基中的任意一种，并且，当经取代时，取代基为卤素；其中，
表示与相邻原子的结合位点。
当在电解液中同时加入第一添加剂和第二添加剂时，能够进一步改善电化学装置的高温存储性能、浮充性能和循环性能。式(I-A)表示的化合物和式(II-A)表示的化合物组合使用能够平衡性能，进一步缓解电解液的溶解度、黏度带来的影响，同时还能够降低成本，达到性能和成本的平衡。
在一些实施例中，式(II-A)表示化合物包括式(II-1)至式(II-12)表示的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，式(II-A)表示化合物的质量百分含量为0.1％～10％。当式(II-A)表示的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高温存储性能、浮充性能和循环性能。如果式(II-A)表示的化合物的质量百分含量过大，则会导致电解液中的别的组分含量降低，改善效果达不到最优，如果式(II-A)表示的化合物的质量百分含量过小，则可能导致其体现出的作用效果较弱。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，式(II-A)表示化合物的质量百分含量为1％～10％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，式(II-A)表示化合物的质量百分含量为1％～5％。
在一些实施例中，式(I-A)表示化合物和式(II-A)表示化合物的质量比的比值小于等于1。当式(I-A)表示化合物和式(II-A)表示化合物的质量比的比值位于上述范围内时，能够进一步改善电化学装置的高温存储性能、浮充性能和循环性能。如果式(I-A)表示化合物质量百分含量过大，则体系动力学受到影响，进而影响电池循环性能。在一些实施例中，式(I-A)表示化合物和式(II-A)表示化合物的质量比的比值为(0.1～0.9):1。
[第三添加剂]
在一些实施例中，电解液还包含第三添加剂，所述第三添加剂包含式(III-A)表示的化合物中的至少一种；
在式(III-A)中，A21、A22、A23、A24各自独立选自卤素、式(III-B)、式(III-C)或式(III-D)表示的结构式中的任意一种；
x选自0或1；R21、R23各自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，并且，当经取代时，取代基为卤素；R22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的亚烯基，并且，当经取代时，取代基为卤素；当A21、A22、A23、A24选自式(III-C)表示的结构式时，A21、A22、A23、A24中的2个或4个同时独立地选自式(III-C)表示的结构式，每两个式(III-C)之间可以键合而形成环结构，且式(III-C)中邻近
的O原子与式(III-A)中心的B原子相连；其中，
表示与相邻原子的结合位点。
当在电解液中同时加入第一添加剂和第三添加剂时，能够进一步改善电化学装置的高温存储性能。
在一些实施例中，式(III-A)表示的化合物包括式(III-1)至式(III-12)表示的化合物中的至少一种；
在一些实施例中，式(III-A)表示的化合物包括四氟硼酸锂或二氟草酸硼酸锂中的至少一种。四氟硼酸锂或二氟草酸硼酸锂能够在负极表面形成含氟的固体界面膜，当与第一添加剂组合使用时，能够进一步改善电化学装置的高温存储性能。
在一些实施例中，基于所述电解液的质量，式(III-A)表示的化合物的质量百分含量为0.1％～1％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，式(III-A)表示的化合物的质量百分含量为0.2％～0.5％。
[第四添加剂]
在一些实施例中，电解液还包含第四添加剂，所述第四添加剂包含含硫氧双键的化合物，所述含硫氧双键的化合物包含式(IV-A)或式(IV-B)表示的化合物中的至少一种；
在式(IV-A)和式(IV-B)中，R41、R42、R43和R44各自独立地选自经取代或未经取代的C1-C5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C3-C10的脂环烃基、经取代或未经取代的C6-C10的芳基、经取代或未经取代的C1-C6的杂环基，并且，当经取代时，取代基包括卤素或含杂原子的官能团中的至少一种，其中，R41和R42之间可以键合而形成环结构，R43和R44之间可以键合而形成环结构。
当在电解液中同时加入第一添加剂和第四添加剂时，能够进一步改善电化学装置的高温存储性能和过充性能。一方面，式(IV-A)或式(IV-B)表示的化合物具有较强的抗氧化能力，在正极材料不易被氧化，另一方面，在阳极析锂的情况下，式(IV-A)或式(IV-B)表示的化合物会在金属锂表面还原，并形成一层保护膜，抑制金属锂与电解液的分解产热，进一步增强对活性材料的保护；因此，当与式(I-A)表示的化合物组合使用时，能够进一步改善电化学装置的高温存储性能和过充性能。
在一些实施例中，所述含硫氧双键的化合物包括式(IV-1)至式(IV-16)表示的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，所述含硫氧双键的化合物的质量百分含量为0.01％～10％。当所述含硫氧双键的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高温存储性能和过充性能。如果所述含硫氧双键的化合物的质量百分含量过大，则会导致电解液黏度过大，可能会对电化学装置的动力学性能产生一定的影响；如果所述含硫氧双键的化合物的质量百分含量过小，则相应的性能会被其他组分覆盖，可能导致体现出的作用效果较弱。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述含硫氧双键的化合物的质量百分含量为1％～10％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述含硫氧双键的化合物的质量百分含量为3％～10％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述含硫氧双键的化合物的质量百分含量为3％～5％。
[第五添加剂]
在一些实施例中，电解液还包含第五添加剂，所述第五添加剂包含磷酸酯锂盐化合物，所述磷酸酯锂盐化合物包含二氟磷酸锂(LiPO2F2)、二氟双草酸磷酸锂(LiDFOP)、四氟草酸磷酸锂(LiTFOP)中的至少一种。
当在电解液中同时加入第一添加剂和第五添加剂时，能够进一步改善电化学装置的高温存储性能、循环性能和过充性能。
在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述磷酸酯锂盐化合物的质量百分含量为0.1％～1％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述磷酸酯锂盐化合物的质量百分含量为0.3％～0.5％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述磷酸酯锂盐化合物的质量百分含量为0.5％～1％。
[第六添加剂]
在一些实施例中，电解液还包含第六添加剂，所述第六添加剂包括环状碳酸酯化合物，所述环状碳酸酯化合物包括式(V-A)表示的化合物；
在式(V-A)中，R51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；并且，当经取代时，取代基选自卤素、C1-C6烷基、C2-C6烯基。
当在电解液中同时加入第一添加剂和第六添加剂时，能够进一步辅助增强SEI成膜稳定性。式(V-A)表示的化合物可以增加SEI膜的柔性，进一步增加强对活性材料的保护，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。
在一些实施例中，式(V-A)表示的化合物包括式(V-1)至式(V-8)表示的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，式(V-A)表示的化合物的质量百分含量为0.01％～30％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，式(V-A)表示的化合物的质量百分含量为0.1％～10％。如果添加量过大，则会导致高温性能收到影响，如果添加量过小，则体现不出作用效果。
[有机溶剂]
在一些实施例中，电解液还包含有机溶剂。有机溶剂是本领域技术公知的适用于电化学装置的有机溶剂，例如通常使用非水有机溶剂。
在一些实施例中，非水有机溶剂为碳酸酯类、羧酸酯类、醚类、砜类或其他非质子溶剂。
在一些实施例中，碳酸酯类非水有机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、碳酸丁烯酯中的至少一种。
在一些实施例中，羧酸酯类非水有机溶剂包含式(VI-A)表示的化合物中的至少一种；
在式(VI-A)中，
R61选自氢、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C6-C10的芳基，并且，当经取代时，取代基选自卤素；
R62选自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C6-C10的芳基，并且，当经取代时，取代基选自卤素；其中，R61和R62之间可以键合而形成环结构。
在一些实施例中，式(VI-A)表示的化合物包含式(VI-1)至式(VI-80)表示的化合物中的至少一种；
在一些实施例中，醚类非水有机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-甲基四氢呋喃中的至少一种。
在一些实施例中，砜类非水有机溶剂包含乙基乙烯基砜、甲基异丙基砜、异丙基仲丁基砜、环丁砜中的至少一种。
非水有机溶剂可以单独使用或以混合物使用，当以混合物使用时，可以根据期望的电化学装置性能控制混合物的比例。
[电解质盐]
在一些实施例中，电解液还包含电解质盐。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，锂盐包含有机锂盐或无机锂盐中的至少一种。
在一些实施例中，锂盐包含含氟锂盐、含硼锂盐、含磷锂盐中的至少一种。
在一些实施例中，锂盐包含六氟磷酸锂(LiPF6)、六氟锑酸锂(LiSbF6)、全氟丁基磺酸锂(LiC4F9SO3)、高氯酸锂(LiClO4)、铝酸锂(LiAlO2)、四氯铝酸锂(LiAlCl4)、双磺酰亚胺锂(LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)，其中x和y是自然数)、氯化锂(LiCl)、氟化锂(LiF)中的至少一种。
在一些实施例中，锂盐包含六氟磷酸锂(LiPF6)。
在一些实施例中，基于所述电解液的体积，所述锂盐中锂的摩尔浓度为0.5-3mol/L。在一些实施例中，基于所述电解液的体积，所述锂盐中锂的摩尔浓度为0.5-2mol/L。在一些实施例中，基于所述电解液的体积，所述锂盐中锂的摩尔浓度为0.8-1.5mol/L。
(电化学装置)
本申请的电化学装置例如为一次电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池或电容器。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与钴、锰、镍的金属或其组合的复合氧化物中的至少一种。
在一些实施例中，正极活性物质包含LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、Li(NiaCobMnc)O2(0<a<1，0<b<1，0<c<1，a+b+c＝1)、LiMn2O4LiNi1-yCoyO2、LiCol-yMnyO2、LiNil- 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、LiFePO4中的至少一种。
在一些实施例中，正极活性物质包含硫化物、硒化物、卤化物中的至少一种。
在一些实施例中，正极活性物质具有包覆层，包覆层包覆于正极活性物质的表面。在一些实施例中，正极活性物质与具有包覆层的正极活性物质混合。在一些实施例中，包覆层中的包覆元素化合物包含包覆元素的氧化物、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)、包覆元素的碱式碳酸盐中的至少一种。在一些实施例中，包覆层中的包覆元素化合物为非晶形态或结晶形态。在一些实施例中，包覆层中的包覆元素包含Mg、Al、Co、K、Na、Ca、Si、Ti、V、Sn、Ge、Ga、B、As、Zr或它们的混合物。通过在包覆元素化合物中使用所述包覆元素，可以以对正极活性物质的性质没有不利影响的任何方法形成包覆层。形成包覆层的方法可以是本领域公知的任何方法，包括但不限于喷涂、浸渍等。
在一些实施例中，正极活性物质层还包含粘结剂和导电材料。粘结剂是本领域公知的可被用作正极活性物质层的粘结剂。在一些实施例中，粘结剂包含聚乙烯醇、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。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之间的粘结性能。导电材料是本领域公知的可被用作正极活性物质层的导电材料。在一些实施例中，导电材料包含天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维、金属粉、金属纤维、导电浆料(又称导电胶)中的至少一种。在一些实施例中，金属粉包含铜、镍、铝、银的金属粉中的至少一种。在一些实施例中，金属纤维包含铜、镍、铝、银的金属纤维中的至少一种。导电材料用于为电极提供导电性。
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)。
本申请对正极片的压实密度没有特别的限制，可以根据实际需要进行调整。
[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。
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、碳材料中的至少一种。在一些实施例中，锂金属合金包含锂与选自Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Si、Sb、Pb、In、Zn、Ba、Ra、Ge、Al、Sn的金属的合金。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、Al、Ga、Sn、In、Tl、Ge、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te、Po中的至少一种。在一些实施例中，SiOx(0<x<2)为多孔性负极活性物质。在一些实施例中，SiOx粒子的平均粒径(D50)为1-20μm。在一些实施例中，在表面进行测定时，SiOx粒子中气孔的平均直径为30-500nm。在一些实施例中，SiOx粒子的比表面积为5-50m2/g。在一些实施例中，负极活性物质包含SiOx(0<x<2)以及选自Li2SiO3、Li4SiO4中的至少一种。在一些实施例中，在Si/C复合物中，碳(C)不是以块状凝聚并分散在Si粒子的内部，而是以原子状态均匀地分散在Si粒子内。在一些实施例中，在Si/C复合物中，C与Si的摩尔比满足：0<C/Si<18。在一些实施例中，基于Si/C复合物的总重量，C的重量百分含量为1wt％～50wt％。在一些实施例中，Si/C复合物粒子的平均粒径为10-100μm。
在一些实施例中，负极活性物质层还包含粘合剂。粘合剂是本领域公知的可被用作负极活性物质层的粘合剂。在一些实施例中，粘合剂为任何粘合剂聚合物，例如但不限于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。粘合剂用于改善负极活性物质颗粒之间以及负极活性物质颗粒与负极集流体之间的粘结性能。
在一些实施例中，负极活性物质层还包含导电材料。导电材料是本领域公知的可被用作负极活性物质层的导电材料。在一些实施例中，导电材料为任何不引起化学变化的导电材料，例如但不限碳基材料、金属基材料、导电聚合物，其中，碳基材料例如但不限于天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维，金属基材料例如但不限于铜、镍、铝、银等的金属粉或金属纤维，导电聚合物例如但不限于聚亚苯基衍生物。导电材料用于改善负极片的导电率。
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。
本申请对负极片的压实密度没有特别的限制，可以根据实际需要进行调整。
[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，隔离膜选自聚乙烯(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，聚烯烃类微多孔膜上涂覆有涂层。在一些实施例中，涂层包含有机涂层和无机涂层，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以及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。
[外包装壳体]
在一些实施例中，电化学装置还包含外包装壳体。外包装壳体是本领域技术公知的可被用于电化学装置并且对于所使用的电解液稳定的外包装壳体，例如但不限于金属类外包装壳体。
(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：
添加剂：
第一添加剂：3,3',3”,3”',3””-(戊烷-1,2,3,4,5-戊基戊基(氧基))戊腈(I-2)、3,3',3”,3”',3””-(庚烷-1,2,3,5,7-戊基戊基(氧基))戊腈(I-4)、3,3',3”,3”',3””,3””'-(己烷-1,2,3,4,5,6-己基六(氧基))六丙腈(I-7)、1,4-双(1,2,3-三(β-氰基乙氧基)丙基)苯(I-10)、3,3',3”,3”',3””,3””',3”””-(庚烷-1,2,3,4,5,6，7-庚基庚基(氧基)庚丙烷腈(I-11)、(3,3',3”,3”',3””,3””',3”””,3”””'-(辛烷-1,2,3,4,5,6,7,8-辛基辛基(氧基))八丙烷腈(I-12)、5,6,7-三(2-氰基乙氧基)十一烷二腈(I-15)、3,3'-(((3-(1,3-双(2-氰基乙氧基)丙烷-2-基)-2,4-双((2-氰基乙氧基)甲基)戊烷-1,5-二基)双(氧))二丙腈(I-16)、5-(2-氰基乙氧基)-4,6-双(2-氰基乙基)壬二腈(I-18)、4,4,6,6-四((2-氰基乙氧基)甲基)壬二腈(I-20)：
第二添加剂：己二腈(II-3)、1,2-二(2-氰乙氧基)乙烷(II-8)、1,3,6-己烷三腈(II-11)、1,2,3-三(2-氰乙氧基)丙烷(II-12)：
第三添加剂：四氟硼酸锂(III-1)、二氟草酸硼酸锂(III-7)：
第四添加剂：2,4-丁磺酸内酯(式IV-5)、1,3-丙磺酸内酯(IV-9)、硫酸乙烯酯(IV-16)：
第五添加剂：二氟磷酸锂(LiPO2F2)、四氟草酸磷酸锂(LiTFOP)；
其中，本申请中的式(I-A)表示的化合物可商购获得，或者可通过本领域公知且常规的制备方法合成获得，或者也可通过以下制备方法合成获得，以式(I-2)表示的化合物为例，具体的合成步骤为：
在50mL圆底烧瓶将木糖醇(3.04g，20mmol)与丙烯睛(10.5mL,8.48,160mmol))混合，将混合物在冰浴中冷却，同时加入四甲基氢氧化按(TMAH，25wt％水溶液，0.25mL0.254g,7mmol)。然后将该混合物在缓慢升至室温并搅拌48小时，在24小时后，加入另一部分0.25mL的TMAH。在反应时间后，使用甲醇和二氯甲烷(1:40)的混合物通过氧化硅过柱分离纯化，滤出物在减压下蒸发，得到无色油状的完全氰乙基化的产物(5.42,65％)。1H NMR(400MHz，CD3CN，ppm)：δ3.82—3.89(m，3H)，3.59—3.74(m，12H)，2.63(q，J＝4.8Hz，10Hz)。13C NMR(400MHz，CD3CN，ppm)：δ133.8，119.6，119.5，119.3，79.8，79.3，70.6，68.0，66.4，66.2，19.4，19.3，18.9。
式(I-1)以及式(I-3)-式(I-20)表示的化合物可以采用同式(I-2)表示的化合物相似的合成方法，通过调整反应物的方式合成获得。
实施例1-138和对比例1-7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)、丙酸乙酯(简写为EP)、丙酸丙酯(简写为PP)，按照1:1:1:1:1的质量比混合均匀，再将充分干燥的锂盐LiPF6(1M)溶解于上述非水溶剂，最后加入一定质量的添加剂，配成电解液。
(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Al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
以单层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45％，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1.78g/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1-136和对比例1-7的锂离子电池按照下述方式测试。
85℃高温存储测试：将电池在25℃下以0.5C恒流充电至4.45V，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％，则停止测试。
循环测试：在25℃条件下，将电池以0.7C充电至4.45V，4.45V条件下恒压充电至0.05C。之后以1C的电流放电至3.0V，测试锂离子电池的厚度并记为d0，并以0.7C充电和1C放电的流程，循环进行700圈，前200圈每50圈测试一次锂离子电池的厚度，200圈后每100圈测试一次厚度，并将厚度记为d。循环胀气率按照下式进行计算：胀气率(％)＝(d-d0)/d0×100％。
浮充测试：将电池在25℃下以0.5C放电至3.0V，再以0.5C充电至4.45V，4.45V下恒压充电至0.05C，测试锂离子电池的厚度并记为d0，放置到45℃烘箱当中，4.45V恒压充电42天，监控厚度变化，厚度记为d，每三天测试一次厚度，锂离子电池浮充的厚度膨胀率(％)＝(d-d0)/d0×100％，厚度膨胀率超过50％，则停止测试。
其中，在实施例1-138和对比例1-7中，所用到的添加剂的种类、含量以及性能测试结果如表1-表4所示，其中，各添加剂的含量为基于电解液的质量计算得到的重量百分数。
表1实施例1-48以及对比例1-2的电解液以及性能测试结果
注：a/b表示式(I-A)表示化合物和式(II-A)表示化合物的质量比的比值。
注：“达不到”表示25℃循环圈数无法达到800圈。
由表1的相关数据分析可知：
锂离子电池中加入式(I-A)表示的化合物能够显著改善锂离子电池的高温存储性能、循环性能和浮充性能。这可能是由于：式(I-A)表示的化合物中含有
官能团，能够稳定正极活性材料表面的过渡金属，降低高价态过渡金属的氧化性，同时还能够在极片表面氧化成膜，从能形成对极片的双重保护，可以抑制电解液分解，并抑制高温产气；此外，式(I-A)表示的化合物中-CN官能团的数量之和为5个至10个，一方面，氰基数量多，较易被还原成膜，从而能够起到更好的作用效果，另一方面，多个氰基随着
官能团在极片表面氧化成膜而能够同步附着在正极表面的保护膜上，此时多个氰基共同作用，能够与过渡金属形成更强的作用力，实现更好的保护效果，多余的氰基还能够吸附游离的过渡金属离子，进一步提高电解液体系的稳定性。
在加入了(I-A)表示的化合物的电解液中进一步加入式(II-A)表示的化合物时，能够进一步同时改善锂离子电池的高温存储性能、浮充性能和循环性能。当(I-A)表示的化合物和式(II-A)表示的化合物组合使用时，能够平衡性能，缓解溶解度、黏度带来的影响，同时也可以降低成本。由实施例22-27的数据可以看到，式(I-A)表示化合物和式(II-A)表示化合物的质量比在适宜范围内时，锂离子电池的综合性能达到较好平衡。
表2实施例4、49-79以及对比例3-4的电解液以及性能测试结果
由表2的相关数据分析可知，在加入了(I-A)表示的化合物的电解液中进一步加入式(III-A)表示的化合物时，能够进一步改善锂离子电池的85℃高温存储性能；在加入了(I-A)表示的化合物的电解液中进一步加入式(II-A)表示的化合物、式(III-A)表示的化合物时，能够进一步改善锂离子电池的85℃高温存储性能。
表3实施例4、80-110以及对比例5的电解液以及性能测试结果
由表3的相关数据分析可知，在加入了(I-A)表示的化合物的电解液中进一步加入本申请所述的含硫氧双键的化合物时，能够进一步改善锂离子电池的85℃高温存储性能；在加入了(I-A)表示的化合物的电解液中进一步加入式(II-A)表示的化合物、本申请所述的含硫氧双键的化合物时，能够进一步改善锂离子电池的85℃高温存储性能。
表4实施例4、111-138以及对比例6-7的电解液以及性能测试结果
由表4的相关数据分析可知，在加入了(I-A)表示的化合物的电解液中进一步加入本申请所述的磷酸酯锂盐化合物时，能够进一步改善锂离子电池的高温存储性能和循环性能；在加入了(I-A)表示的化合物的电解液中进一步加入式(II-A)表示的化合物、本申请所述的磷酸酯锂盐化合物时，能够进一步改善锂离子电池的高温存储性能和循环性能。
实施例139-159和对比例8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)、丙酸乙酯(简写为EP)，按照1:2:6:1的质量比混合均匀，再将充分干燥的锂盐LiPF6(1M)溶解于上述混合物。最后加入一定质量的添加剂，配成电解液。
(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Al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
以单层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45％，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、硅材料(SiOx,0＜x＜2)、增稠剂羧甲基纤维素钠(简写为CMC)、改性聚丙烯酸按照重量比87.3:9.7:0.6:2.4在适量的去离子水中充分搅拌混合，使其形成均匀的负极浆料；将此浆料涂覆于负极集流体铜箔上，烘干、冷压，得到负极二，负极二的压实密度为1.76g/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139-159和对比例8的锂离子电池按照下述方式测试。
85℃高温存储测试：将电池在25℃下以0.5C恒流充电至4.45V，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％，则停止测试。
实施例139-159和对比例8中，所用到的添加剂的种类、含量及性能测试结果如表5所示，其中，各添加剂的含量为基于电解液的质量计算得到的重量百分数。
表5实施例139-159以及对比例8的电解液以及性能测试结果
由表5的相关数据分析可知，式(I-A)表示的化合物在硅体系也能够显著改善锂离子电池的高温存储性能；并且，在加入了(I-A)表示的化合物的电解液中进一步加入式(II-A)表示化合物时，能够进一步改善锂离子电池的85℃高温存储性能。
实施例160-184和对比例9-11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(1M)溶解于上述非水溶剂，最后加入一定质量的添加剂，配成电解液。
(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。
(3)隔离膜的制备
以单层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45％，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1.78g/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160-184和对比例9-12的锂离子电池按照下述方式测试。
85℃高温存储测试：将电池在25℃下以0.5C恒流充电至4.45V，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％，则停止测试。
过充测试：将电池在25℃下以0.5C放电至2.8V，再以2C恒流充电至7V(其中100％SOC下电池的电压为4.25V)，最后恒压充电3h，监控电芯表面温度变化，不着火不冒烟即为通过，并统计通过电芯的数量。
实施例160-184和对比例9-11中，所用到的添加剂的种类、含量及性能测试结果如表6所示，其中，各添加剂的含量为基于电解液的质量计算得到的重量百分数。
表6实施例160-184以及对比例9-11的电解液以及性能测试结果
由表6的相关数据分析可知，式(I-A)表示的化合物在NCM体系也能够显著改善锂离子电池的高温存储性能，并改善过充性能；并且，在加入了(I-A)表示的化合物的电解液中进一步加入本申请所述的含硫氧双键的化合物时，能够进一步改善锂离子电池的85℃高温存储和过充性能；在加入了(I-A)表示的化合物的电解液中进一步加入本申请所述的磷酸酯锂盐化合物时，能够进一步改善锂离子电池的85℃高温存储和过充性能；在加入了(I-A)表示的化合物的电解液中进一步加入本申请所述的含硫氧双键的化合物、本申请所述的磷酸酯锂盐化合物时，能够进一步改善锂离子电池的85℃高温存储和过充性能。
上面详细的说明描述多个示范性实施例，但本文不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。
Claims (16)
1.一种电解液，其中，所述电解液包括式(I-A)表示的化合物中的至少一种；
在式(I-A)中，
n选自0-6的整数；
A1、A2、A3各自独立地选自式(I-B)和(I-C)表示的结构式中的任意一种；
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8各自独立地选自氢、卤素、氰基、
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C6-C10的芳基中的任意一种，并且，当经取代时，取代基包括卤素、氰基或
中的至少一种；
在式(I-A)中，-CN官能团的数量之和为5个至10个，且
的数量大于等于1个；
Rb1、Rb2、Rb3、Rb4、Rb5、R1e各自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的亚烯基、经取代或未经取代的C2-C10的亚炔基、经取代或未经取代的C6-C10的亚芳基，并且，当经取代时，取代基为卤素；
其中，
表示与相邻原子的结合位点；
所述电解液还包括式(II-A)表示的化合物中的至少一种；
在式(II-A)中，
m选自0或1；
R21、R22、R23各自独立地选自
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的亚烯基中的任意一种，并且，当经取代时，取代基为卤素；
R24、R25各自独立地选自共价键、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的亚烯基中的任意一种，并且，当经取代时，取代基为卤素；
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)表示的化合物选自式(I-A1)、式(I-A2)、式(I-A3)、式(I-A4)、式(I-A5)或式(I-A6)表示的化合物中的至少一种；
在(I-A1)、式(I-A2)、式(I-A3)、式(I-A4)、式(I-A5)、式(I-A6)中，
R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18各自独立地选自氢、卤素、氰基、
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C6-C10的芳基中的任意一种，并且，当经取代时，取代基包括卤素、氰基或
中的至少一种；
并且，在式(I-A1)、式(I-A2)、式(I-A3)、式(I-A4)、式(I-A5)、式(I-A6)各式中，-CN官能团的数量之和为5个至10个，且
的数量大于等于1个。
3.根据权利要求1所述的电解液，其中，式(I-A)表示的化合物选自式(I-A7)、式(I-A8)、式(I-A9)或式(I-A10)表示的化合物中的至少一种；
在式(I-A7)、式(I-A8)、式(I-A9)、式(I-A10)中，
R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17各自独立地选自氢、卤素、氰基、
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C6-C10的芳基中的任意一种，R’选自氢、经取代或未经取代的C1-C10的烷基；并且，当经取代时，取代基包括卤素、氰基或
中的至少一种；
并且，在式(I-A7)、式(I-A8)、式(I-A9)、式(I-A10)各式中，-CN官能团的数量之和为5个至10个，且
的数量大于等于1个。
4.根据权利要求1所述的电解液，其中，式(I-A)表示的化合物包括式(I-1)至式(I-20)表示的化合物中的至少一种；
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，式(I-A)表示的化合物的质量百分含量为0.1％～10％。
6.根据权利要求5所述的电解液，其中，基于所述电解液的质量，式(I-A)表示的化合物的质量百分含量为0.1％～5％。
7.根据权利要求1所述的电解液，其中，式(II-A)表示化合物包括式(II-1)至式(II-12)表示的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，基于所述电解液的质量，式(II-A)表示化合物的质量百分含量为0.1％～10％。
9.根据权利要求1所述的电解液，其中，式(I-A)表示化合物和式(II-A)表示化合物的质量比的比值小于等于1。
10.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述电解液还包括式(III-A)表示的化合物中的至少一种；
在式(III-A)中，
A21、A22、A23、A24各自独立选自卤素、式(m-B)、式(m-C)和式(III-D)表示的结构式中的任意一种；
x选自0或1；
R21、R23各自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，并且，当经取代时，取代基为卤素；
R22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的亚烯基，并且，当经取代时，取代基为卤素；
当A21、A22、A23、A24选自式(III-C)表示的结构式时，A21、A22、A23、A24中的2个或4个同时独立地选自式(III-C)表示的结构式，每两个式(III-C)之间可以键合而形成环结构，且式(III-C)中邻近
的O原子与式(III-A)中心的B原子相连；
其中，
表示与相邻原子的结合位点。
11.根据权利要求10所述的电解液，其中，式(III-A)表示的化合物包括式(III-1)至式(III-12)表示的化合物中的至少一种；
12.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述电解液还包括含硫氧双键的化合物，所述含硫氧双键的化合物包括式(IV-A)或式(IV-B)表示的化合物中的至少一种；
在式(IV-A)和式(IV-B)中，
R41、R42、R43和R44各自独立地选自经取代或未经取代的C1-C5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C3-C10的脂环烃基、经取代或未经取代的C6-C10的芳基、经取代或未经取代的C1-C6的杂环基，并且，当经取代时，取代基包括卤素或含杂原子的官能团中的至少一种，其中，R41和R42之间可以键合而形成环结构，R43和R44之间可以键合而形成环结构。
13.根据权利要求12所述的电解液，其中，所述含硫氧双键的化合物包括式(IV-1)至式(IV-16)表示的化合物中的至少一种；
14.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述电解液还包括磷酸酯锂盐化合物，所述磷酸酯锂盐化合物包括二氟磷酸锂、二氟双草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂中的至少一种。
15.一种电化学装置，包括正极片、负极片、隔离膜以及根据权利要求1-14所述的电解液。
16.一种电子装置，包括根据权利要求15所述的电化学装置。
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