[发明专利]电化学装置及其制备方法和电子装置有效

专利信息
申请号: 202011539531.X 申请日: 2020-12-23
公开(公告)号: CN112687838B 公开(公告)日: 2022-04-26
发明(设计)人: 蒋晨曦 申请(专利权)人: 宁德新能源科技有限公司
主分类号: H01M4/13 分类号: H01M4/13;H01M4/139;H01M10/0525;H01M10/0567;H01M10/44
代理公司: 北京天达共和律师事务所 11798 代理人: 关刚
地址: 352100 福建*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 电化学 装置 及其 制备 方法 电子
【权利要求书】:

1.一种电化学装置,包括:

正极极片,包括正极活性材料层;

负极极片,包括负极活性材料层;

隔离膜,设置在所述正极极片和所述负极极片之间;

其中,所述正极活性材料层的表层的氟元素和硫元素的质量比为a,所述负极活性材料层的表层的氟元素和硫元素的质量比为b,30≤a≤300,5≤b≤50,所述正极活性材料层的表层指的是在正极极片表面形成的正极固体电解质相界面膜,所述负极活性材料层的表层指的是在负极极片表面形成的负极固体电解质相界面膜。

2.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,0.05≤b/a≤0.2。

3.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述正极活性材料层的表层和所述负极活性材料层的表层的厚度为10nm。

4.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述电化学装置还包括电解液,所述电解液包括含氟化合物或含硫化合物中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的电化学装置,其中,所述含氟化合物包括氟代碳酸酯、三氟代碳酸丙烯酯、三氟乙基甲基碳酸酯、氟代羧酸酯或氟代醚中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的电化学装置,其中,所述含硫化合物包括亚硫酸亚乙酯、硫酸乙烯酯、丁基磺酸内酯、1-丙烯-1,3-磺酸内酯或1,3-丙磺酸内酯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述负极极片包括负极活性物质,所述负极活性物质包括硅材料,所述硅材料包括硅、硅氧化合物、硅碳化合物或硅合金中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述正极极片包括正极活性材料,所述正极活性材料包括钴酸锂、锂镍钴锰氧化物或锂镍钴铝氧化物中的至少一种,所述电化学装置的荷电状态为100%时,所述电化学装置的开路电压大于等于4.15V。

9.根据权利要求8所述的电化学装置,所述正极活性材料包括钴酸锂,所述电化学装置的荷电状态为100%时,所述电化学装置的开路电压大于等于4.35V。

10.一种电子装置,包括权利要求1至9中任一项所述的电化学装置。

11.一种用于制备权利要求1所述的电化学装置的方法,包括以下步骤:

将所述电化学装置的负极极片进行预锂化;

向所述电化学装置中加入第一电解液进行第一化成,其中,所述第一电解液包括含氟化合物,所述含氟化合物包括氟代碳酸酯、三氟代碳酸丙烯酯、三氟乙基甲基碳酸酯、氟代羧酸酯或氟代醚中的至少一种;

向所述电化学装置加入第二电解液进行第二化成,其中,所述第二电解液包括含氟化合物和含硫化合物。

12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述含硫化合物包括亚硫酸亚乙酯、硫酸乙烯酯、丁基磺酸内酯、1-丙烯-1,3-磺酸内酯或1,3-丙磺酸内酯中的至少一种。

13.根据权利要求11所述的方法,其中,

基于所述第一电解液的质量,所述含氟化合物的质量百分含量为5%至40%;和/或

基于所述第二电解液的质量,所述含氟化合物的质量百分含量为5%至40%;和/或

基于所述第二电解液的质量,所述含硫化合物的质量百分含量为1%至6%。

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