(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111485802.2 (22)申请日 2021.12.07 (71)申请人 远景动力技 术 （江苏） 有限公司 地址 214400 江苏省无锡市江阴市申港街 道申泰路6 6号 申请人 远景睿泰动力技 术 （上海） 有限公司 (72)发明人 莫方杰　孙化雨　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 王艳斋 (51)Int.Cl. H01M 4/136(2010.01) H01M 4/62(2006.01) H01M 4/58(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 电化学装置和电子设备 (57)摘要 本发明提供了一种电化学装置和电子 设备， 所述电化学装置包括正极、 负极、 电解液和隔膜， 所述负极中包括InxGa2‑xS3， 其中， 0<x<2。 本发明 的电化学装置的负极中包括InxGa2‑xS3， 本发明 的电化学装置具有较高的首次充电比容量、 较高 的首次库伦效率和较好的循环稳定性。 权利要求书1页 说明书10页 附图1页 CN 114203965 A 2022.03.18 CN 114203965 A 1.一种电化学装置， 所述电化学装置包括正极、 负极、 电解液和隔膜， 其特征在于， 所述 负极中包括 InxGa2‑xS3， 其中， 0<x<2。 2.根据权利要求1所述的电化学装置， 其特 征在于， 0.2≤x≤1.6 。 3.根据权利要求1所述的 电化学装置， 其特征在于， 所述电解液包括溶质和溶剂， 所述 溶质包括锂盐， 所述溶剂包括E C、 EMC、 DMC或PC中的任意 一种或至少两种的混合溶剂。 4.根据权利要求3所述的电化学装置， 其特 征在于， 所述锂盐为 LiPF6。 5.根据权利要求3所述的 电化学装置， 其特征在于， 基于所述电解液的质量， 所述锂盐 的含量为4wt％至24 wt％。 6.根据权利 要求3所述的电化学装置， 其特征在于， 所述溶剂中EC、 EMC、 DMC和 PC的质量 比为(2至4):(3 至5):(2至4):(0 至1)。 7.根据权利要求3所述的电化学装置， 其特 征在于， 所述电解液中还 包括VC。 8.根据权利要求7所述的 电化学装置， 其特征在于， 基于所述电解液的质量， 所述VC的 含量为0.5wt％至10wt％。 9.根据权利 要求1所述的电化学装置， 其特征在于， 所述隔膜满足以下条件(a)至(d)中 的至少一个： (a)所述隔膜包括P P隔膜和/或PE隔膜； (b)所述隔膜的厚度为9 μm至18 μm； (c)所述隔膜的透气率 为180s/10 0mL至380s/100mL； (d)所述隔膜的孔隙率 为30％至50％。 10.一种电子设备， 其特征在于， 所述电子设备包括权利要求1至9任一项所述的电化学 装置。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114203965 A 2电化学装 置和电子 设备 技术领域 [0001]本发明属于电池技 术领域， 涉及一种电化学装置和电子设备。 背景技术 [0002]金属硫化物类材料(M ‑S)具有理论比容量高(>600mAh/g)和对锂反应电位较低(< 1.5V)的优点； 另外， 若M金属可以和 Li进一步合金化， 生成LixM， 其理论比容量可以进一步 提高。 因此， M ‑S材料被科研工作者广泛研究。 然而， 该类材料最大的问题在于 反应终产 物为 M或LixM合金和Li2S的混合物， 混合物中多相共存， 这就导致各相易分离， 同时， Li2S的电子 导电性差， 从而导致该类材料的可逆性较差。 目前， M ‑S材料用于锂离子电池负极材料， 其首 次充放电效率在80％以下； 另外， 对于该转化类的反应， 其充放电体积变化也较大(> 200％)， 导致电极在循环过程中易粉化。 [0003]综上， 解决现有技术中M ‑S材料在充电过程中体积变化大、 首次充放电效率低、 稳 定性差的问题， 对电化学装置的进一 步发展有着重要意 义。 发明内容 [0004]针对现有技术中存在的问题， 本发明的目的在于提供一种电化学装置和电子设 备。 本发明的电化学装置的负极中包括InxGa2‑xS3， 本发明的电化学装置具有较高的首次充 电比容量、 较高的首次库伦效率和较好的循环稳定性。 [0005]为达到此发明目的， 本发明采用以下技 术方案： [0006]第一方面， 本发明提供了一种电化学装置， 所述电化学装置包括正极、 负极、 电解 液和隔膜， 其特 征在于， 所述负极中包括 InxGa2‑xS3， 其中， 0<x<2。 [0007]本发明中， 负极中包括InxGa2‑xS3， 其中， 0<x<2， 例如可以是0.1、 0.2、 0.3、 0.4、 0.6、 0.8、 1、 1.2、 1.4、 1.6、 1.8或1.9等。 [0008]本发明的电化学装置的负极中包括InxGa2‑xS3， InxGa2‑xS3在电化学装置的充放电 过程中会参与反应， 以锂 离子电池为例， 在锂 离子电池的充放电过程中， InxGa2‑xS3参与生成 锂化多相终产物、 液态金属Ga和In， 锂化多相终产物可以包括Li2S以及Li2Ga和Li13In3中的 至少一种。 其中， 液态金属Ga的引入可使锂化多相终产物混合更加均匀， 增加负极的可逆 性， 还能够缓解负极 的体积变化， 提高负极 的稳定性； In的引入可进一步降低In ‑Ga合金的 熔点， 增加锂化多相终产物的流动性， 缓解体积变化并提升可逆性， 增加负极的比容量； 同 时， 锂化多相终产物、 Ga与In原位混合， 协同增效， 进一步提高电化学装置的首次充电比容 量、 首次库伦效率和循环稳定性。 [0009]本发明中“In‑Ga合金”指电化学装置在充放电过程中生成液态金属Ga和In， 由于 液态金属Ga具有较好的流动性， 因此其在生成过程中与I n混合形成I n‑Ga合金。 [0010]本发明中， “锂化多相终产物、 Ga与In原位混合 ”指的是： 充放电过程中， 活性元素 (例如锂)与硫发生置换反应， 生成Li2S、 Li2Ga和/或Li13In3等产物， 这些产物替换了InxGa2‑ xS3中原In、 Ga或S的位 点而结合， 因此为原位混合。说　明　书 1/10 页 3 CN 114203965 A 3