[发明专利]电化学装置及包括其的电子装置

说明书

本申请涉及一种电化学装置及包括其的电子装置。所述电化学装置包括正极和电解液，所述正极包括正极集流体和设置于所述正极集流体的至少一个表面上的正极活性材料层，其中所述正极活性材料层包含正极活性材料，所述正极活性材料包含Mg元素，基于所述正极活性材料的总重量，所述Mg元素的重量为X ppm，且300≤X≤30000；其中所述电解液包含羧酸酯，基于所述电解液的总重量，所述羧酸酯的重量百分比为Y％，且Y≤60，其中所述电化学装置满足5≤X/Y≤6000。本申请的电化学装置通过控制电解液与正极活性材料之间的关系，可以有效地改善电化学装置的高温循环性能和低温放电性能。

技术领域

本申请涉及储能技术领域，尤其涉及电化学装置及包括其的电子装置。

背景技术

锂离子电池因其具有工作电压高、能量密度高、环境友好、循环稳定、安全等优点，被广泛应用于穿戴设备、智能手机、无人机，笔记本电脑等领域。随着现代信息技术的发展及锂离子电池应用的拓展，对锂离子电池提出了更高的要求——优异的循环性能及低温放电性能。电解液与正负极之间的相互作用对这些性能影响巨大，特别是为改善其能量密度将工作电压提升至4.4V时，电解液及正极界面不稳定性加剧，循环性能及低温放电性能降低，严重制约了锂离子电池性能的发挥。

现有的锂离子电池技术往往单一优化电解液或正极，而缺少对整个体系的深入创新，导致无法实现性能的整体提升。

发明内容

本申请提供一种电化学装置以试图在至少某种程度上解决至少一个存在于相关领域中的问题。本申请实施例还提供了包括电化学装置的电子装置。

一方面，本申请提供了一种电化学装置，其包括正极和电解液，正极包括正极集流体和设置于正极集流体的至少一个表面上的正极活性材料层，其中正极活性材料层包含正极活性材料，正极活性材料包含Mg元素，基于正极活性材料的总重量，Mg元素的重量为Xppm，且300≤X≤30000；其中电解液包含羧酸酯，基于电解液的总重量，羧酸酯的重量百分比为Y％，且Y≤60，其中电化学装置满足5≤X/Y≤6000。

根据本申请的一些实施例，正极活性材料颗粒的Dn50为Aμm，且2≤A≤25。

根据本申请的一些实施例，电化学装置满足0.04≤A/Y≤6.25。

根据本申请的一些实施例，正极活性材料满足条件(a)-(d)中的至少一者：(a)正极活性材料的比表面积为Cm²/g，且满足0.004≤C/Y≤0.1；(b)正极活性材料颗粒的Dv10/Dn10为Z，且满足1.5≤Z≤11；(c)正极活性材料进一步包含M1元素，M1元素包含Al、Mo、Zr、Ti、Fe、V、Cr、Ba、Sr或Nb中的至少一种；(d)正极活性材料层包含M2元素，M2元素包含F、B、Cl、S或P中的至少一种。

根据本申请的一些实施例，正极活性材料颗粒满足条件(e)或(f)中的至少一者：(e)正极活性材料颗粒的Dv10在2.2μm至4.1μm的范围内；(f)正极活性材料颗粒的Dn10在0.35μm至1.4μm的范围内。

根据本申请的一些实施例，正极活性材料层的压实密度大于等于4.0g/cm³。

根据本申请的一些实施例，羧酸酯包含乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸戊酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、丁酸丙酯或丁酸戊酯中的至少一种。

根据本申请的一些实施例，电解液进一步包含多腈化合物，多腈化合物包含不含醚的二腈化合物、醚二腈化合物、不含醚的三腈化合物或醚三腈化合物中的至少一种。