电解液及钠离子电池的制作方法

本发明涉及钠离子电池，具体是涉及一种电解液及钠离子电池。

背景技术：

1、近年来，随着石油、煤炭等化石能源的不断消耗，发展清洁能源成为世界多数国家的共识，二次电池具有能量密度高，能量转换效率高、响应速度快，

2、易模块化，灵活便携和环境友好等优点，被认为是最有前景的储能技术之一，也是实现“电动中国”的重要保障。

3、与锂电相比，钠电具备成本低、高低温范围广及安全性能好的综合优势，但钠离子电池存在高电压下循环性能较差和产气较大等缺点，制约了其应用。电解液作为钠离子动力电池的关键材料之一，其对电池的循环性能、存储性能及产气量有着显著的影响。在电解液的三大组分中，电解液添加剂是提升钠离子电池性能的关键因素，因此开发满足钠离子电池性能的电解液添加剂及电解液具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于：提供一种电解液及钠离子电池，以提高钠离子电池在高电压下的循环性能。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种用于钠离子电池的电解液，包括非水有机溶剂、钠盐和结构式i所示的电解液添加剂；

3、

4、其中，在所述结构式i中，含硅基团包括硅烷基团和乙炔硅基基团。

5、其中，所述电解液添加剂含量占电解液总质量的0.1％～10％。

6、优选地，所述电解液添加剂含量占电解液总质量的0.1％～2％。

7、更优选地，所述电解液添加剂含量占电解液总质量的0.3％～1％；

8、其中，所述非水有机溶剂含量占电解液总质量的70％～90％。

9、其中，所述非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯(ec)、碳酸丙烯酯(pc)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸二乙酯(dec)、碳酸甲乙酯(emc)、二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺、碳酸甲丙酯、四氢呋喃、环氧丙烷、乙酸乙酯、乙酸甲酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、乙酸丙酯中任一种或几种的混合物。

10、其中，所述钠盐包括六氟磷酸钠(napf6)、高氯酸钠(naclo4)、四氟硼酸钠(nabf4)、二草酸硼酸钠(nabob)、二氟草酸硼酸钠(nadfob)、二氟磷酸钠(napo2f2)、双氟磺酰亚胺钠(nafsi)、甲基磺酸钠(nach3so3)、三氟甲基磺酸钠(nacf3so3)中任一种或几种的混合物。

11、其中，所述钠盐用量占钠离子电池电解液总质量的6％～15％。

12、其中，所述电解液还包括辅助添加剂，所述辅助添加剂包括氟代碳酸乙烯酯(fec)、碳酸亚乙烯酯(vc)、硫酸丙烯酯(pcs)、硫酸乙烯酯(dtd)、亚硫酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯(ps)、1,3-丙烯磺酸内酯(pst)、琥珀酸酐(sa)、柠康酸酐(ca)中的任一种或几种的混合物。

13、为了实现上述目的，本发明还提供一种钠离子电池，包括电芯和电解液，所述电芯浸泡在所述电解液中，所述电解液采用上述电解液。

14、其中，所述电芯包括正极片、隔离膜和负极片，所述正极片、所述隔离膜和所述负极片依次叠置或依次嵌套。

15、其中，所述正极片所使用的正极活性材料包括层状氧化物；所述负极片所使用的负极活性材料包括硬碳。

16、本发明提供的电解液，采用具有结构式i的三嗪化合物作为添加剂，应用于钠离子电池电解液中，可以在正负极片表面上形成致密的界面膜，以保护正负极片并抑制正负极片与电解液的界面反应，降低极片中的过渡金属离子溶出，减少电解液在高电压环境下的氧化分解，抑制电芯产气，从而提高钠离子电池高电压下的循环性能和存储性能。

技术特征：

1.一种用于钠离子电池的电解液，其特征在于，包括非水有机溶剂、钠盐和结构式ⅰ所示的电解液添加剂；

2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液添加剂含量占电解液总质量的0.1％～10％，优选地，所述电解液添加剂含量占电解液总质量的0.1％～2％，更优选地，所述电解液添加剂含量占电解液总质量的0.3％～1％。

3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂含量占电解液总质量的70％～90％。

4.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯(ec)、碳酸丙烯酯(pc)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸二乙酯(dec)、碳酸甲乙酯(emc)、二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺、碳酸甲丙酯、四氢呋喃、环氧丙烷、乙酸乙酯、乙酸甲酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、乙酸丙酯中任一种或几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述钠盐包括六氟磷酸钠(napf6)、高氯酸钠(naclo4)、四氟硼酸钠(nabf4)、二草酸硼酸钠(nabob)、二氟草酸硼酸钠(nadfob)、二氟磷酸钠(napo2f2)、双氟磺酰亚胺钠(nafsi)、甲基磺酸钠(nach3so3)、三氟甲基磺酸钠(nacf3so3)中任一种或几种的混合物。

6.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述钠盐用量占钠离子电池电解液总质量的6％～15％。

7.据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括辅助添加剂，所述辅助添加剂包括氟代碳酸乙烯酯(fec)、碳酸亚乙烯酯(vc)、硫酸丙烯酯(pcs)、硫酸乙烯酯(dtd)、亚硫酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯(ps)、1,3-丙烯磺酸内酯(pst)、琥珀酸酐(sa)、柠康酸酐(ca)中的任一种或几种的混合物。

8.一种钠离子电池，包括电芯和电解液，所述电芯浸泡在所述电解液中，其特征在于，所述电解液采用权利要求1至7任一项权利要求所述的电解液。

9.根据权利要求8所述的钠离子电池，其特征在于，所述电芯包括正极片、隔离膜和负极片，所述正极片、所述隔离膜和所述负极片依次叠置或依次嵌套。

10.根据权利要求9所述的钠离子电池，其特征在于，所述正极片所使用的正极活性材料包括层状氧化物，和/或，所述负极片所使用的负极活性材料包括硬碳。

技术总结
本发明公开了一种电解液及钠离子电池，所述电解液包括非水有机溶剂、钠盐和结构式Ⅰ所示的电解液添加剂：该电解液可以提高钠离子电池高电压下的循环性能和存储性能。

技术研发人员：刘树英,吕家斌,董少海,熊得军,赖富仙,邹祥斌
受保护的技术使用者：孚能科技（赣州）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11