[发明专利]电化学装置及其制备方法和电子装置

说明书

本申请的实施例提供了电化学装置及其制造方法和电子装置。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，设置在正极极片和负极极片之间。其中，正极活性材料层的表层的氟元素和硫元素的质量比为a，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。本申请通过控制正极活性材料层和负极活性材料层的表层的氟元素和硫元素的质量比，使得在负极表面形成稳定的负极固体电解质相界面膜(SEI)，并且在正极表面形成稳定的正极固体电解质相界面膜(CEI)，从而改善电化学装置的循环性能。

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及电化学装置及其制备方法和电子装置。

背景技术

近年来，随着电子产品和电动汽车的快速发展，对电化学装置(例如，锂离子电池)的循环性能的要求也越来越高。虽然目前存在各种各样的方法来改进电化学装置的循环性能，但是并不是在每个方面都已完全令人满意，期待这方面的进一步改进。

发明内容

本申请的实施例提供了一种电化学装置，包括：正极极片，正极极片包括正极活性材料层；负极极片，负极极片包括负极活性材料层；隔离膜，隔离膜设置在正极极片和负极极片之间。在一些实施例中，正极活性材料层的表层的氟元素和硫元素的质量比为a，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。

在一些实施例中，0.05≤b/a≤0.2。

在一些实施例中，正极活性材料层的表层和负极活性材料层的表层的厚度为10nm。在一些实施例中，正极活性材料层的表层不包含正极活性材料，负极活性材料层的表层不包含负极活性材料。

在一些实施例中，电化学装置还包括电解液，电解液包括含氟化合物或含硫化合物中的至少一种。

在一些实施例中，含氟化合物包括氟代碳酸乙烯酯、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。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，负极极片包括负极活性材料，所述负极活性材料包括硅材料，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。

在一些实施例中，正极极片包括正极活性材料，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，电化学装置的荷电状态为100％时，电化学装置的开路电压大于等于4.15V。在一些实施例中，正极活性材料包括钴酸锂，电化学装置的荷电状态为100％时，电化学装置的开路电压大于等于4.35V。

本申请的另一实施例提供了一种电子装置，包括上述的电化学装置。

本申请的又一实施例提供了一种电化学装置的制备方法。制备方法包括：将电化学装置的负极极片进行预锂化；向电化学装置中加入第一电解液进行第一化成，其中，第一电解液包括含氟化合物；向电化学装置加入第二电解液进行第二化成，其中，第二电解液包括含氟化合物和含硫化合物。

在一些实施例中，含氟化合物包括氟代碳酸乙烯酯、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。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，基于第一电解液的质量，含氟化合物的质量百分含量为5％至40％。在一些实施例中，基于第二电解液的质量，含氟化合物的质量百分含量为5％至40％。在一些实施例中，基于第二电解液的质量，含硫化合物的质量百分含量为1％至6％。