一种钠离子电池用电解液及钠离子电池的制作方法

本发明涉及一种钠离子电池用电解液及钠离子电池。

背景技术：

1、随着能源需求的快速增长和环境保护意识的不断提高，作为储能电池的钠离子电池相较于锂离子电池具有更低的成本、更高的能量密度和更长的寿命，因此钠离子电池作为一种具有潜在竞争力的替代能源。

2、虽然钠离子电池和锂离子电池的基本原理类似，但钠离子的半电池电位比锂离子半电池电位高0.3v，且钠离子半径远远大于锂离子半径，所以在实际应用中存在着明显的差异。其中，电解液作为储能电池的关键组成部分，其性能直接影响电池的储能密度、循环寿命和安全性能。在锂离子电池电解液中适用的添加剂并不一定适用于钠离子电池，如添加剂碳酸乙烯酯(ec)、碳酸亚乙烯酯(vc)、丙烯基-1,3-磺酸内酯(pst)等能增加锂离子电池的循环稳定性，但在钠离子电池中却适得其反。

技术实现思路

1、为克服现有技术中的缺陷，本发明提供了一种钠离子电池用电解液及钠离子电池，可改善钠离子电池的循环性能。

2、本发明实施例提供了一种钠离子电池用电解液，该电解液包括如下质量百分数的原料：电解质钠盐12.5％、有机溶剂84％和添加剂3.5％-4％，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯(ec)，所述添加剂包括碳酸亚乙烯酯(vc)和丙烯基-1,3-磺酸内酯(pst)，其中，所述碳酸乙烯酯(ec)占所述有机溶剂总质量的5％，所述碳酸亚乙烯酯(vc)占电解液总质量的0.5％，所述丙烯基-1,3-磺酸内酯(pst)占所述电解液总质量的0.5％-1％。

3、优选地，所述电解质钠盐由六氟磷酸钠(napf6)和二氟草酸硼酸钠(nadfob)组成。

4、进一步地，所述六氟磷酸钠(napf6)占所述电解液总质量的12％，所述二氟草酸硼酸钠(nadfob)占所述电解液总质量的0.5％。

5、进一步地，基于上述电解质钠盐在电解液中的含量，所述有机溶剂占所述电解液总质量的84％，所述有机溶剂还包括有碳酸丙烯酯(pc)、碳酸甲乙酯(emc)、碳酸二乙酯(dec)，其中，所述碳酸丙烯酯(pc)占有机溶剂总质量的30％，所述碳酸甲乙酯(emc)占有机溶剂总质量的45％，所述碳酸二乙酯(dec)占所述有机溶剂总质量的20％。

6、进一步地，所述添加剂除碳酸亚乙烯酯(vc)和丙烯基-1,3-磺酸内酯(pst)外还包括氟代碳酸乙烯酯(fec)、亚硫酸丙烯酯(ps)、硫酸乙烯酯(dtd)，其中，所述氟代碳酸乙烯酯(fec)占所述电解液总质量的1％，所述亚硫酸丙烯酯(ps)占所述电解液总质量的1％，所述硫酸乙烯酯(dtd)占所述电解液总质量的0.5％。

7、本发明还提供一种钠离子电池，包括电芯和上述的钠离子电池用电解液，电芯浸泡在所述电解液中。

8、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该配比制备的钠离子电解液有助于提升钠离子电池的首次充放电效率，可改善钠离子电池的循环性能。

技术特征：

1.一种钠离子电池用电解液，其特征在于，包括如下质量百分数的原料：电解质钠盐12.5％、有机溶剂84％和添加剂3.5％-4％，其中，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯，所述添加剂包括碳酸亚乙烯酯和丙烯基-1,3-磺酸内酯，所述碳酸乙烯酯占所述有机溶剂总质量的5％，所述碳酸亚乙烯酯占电解液总质量的0.5％，所述丙烯基-1,3-磺酸内酯占所述电解液总质量的0.5％-1％。

2.根据权利要求1所述的钠离子电池用电解液，其特征在于，所述电解质钠盐由六氟磷酸钠和二氟草酸硼酸钠组成。

3.根据权利要求2所述的钠离子电池用电解液，其特征在于，所述六氟磷酸钠占所述电解液总质量的12％，所述二氟草酸硼酸钠占所述电解液总质量的0.5％。

4.根据权利要求1所述的钠离子电池用电解液，其特征在于，所述有机溶剂占所述电解液总质量的84％，所述有机溶剂还包括碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯，其中，所述碳酸丙烯酯占有机溶剂总质量的30％，所述碳酸甲乙酯占有机溶剂总质量的45％，所述碳酸二乙酯占所述有机溶剂总质量的20％。

5.根据权利要求1所述的钠离子电池用电解液，其特征在于，所述添加剂还包括氟代碳酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、硫酸乙烯酯，其中，所述氟代碳酸乙烯酯占所述电解液总质量的1％，所述亚硫酸丙烯酯占所述电解液总质量的1％，所述硫酸乙烯酯占所述电解液总质量的0.5％。

6.一种钠离子电池，其特征在于，所述钠离子电池的制备原料包括如权利要求1-5任一项所述的钠离子电池用电解液。

技术总结
本发明公开了一种钠离子电池用电解液及钠离子电池，所述钠离子电池的电解液包括如下质量百分数的原料：电解质钠盐12.5％、有机溶剂84％和添加剂3.5％‑4％，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯，所述添加剂包括碳酸亚乙烯酯和丙烯基‑1,3‑磺酸内酯，其中，所述碳酸乙烯酯占所述有机溶剂总质量的5％，所述碳酸亚乙烯酯占电解液总质量的0.5％，所述丙烯基‑1,3‑磺酸内酯占所述电解液总质量的0.5％‑1％。该配比制备的钠离子电解液有助于提升钠离子电池的首次充放电效率，可改善钠离子电池的循环性能。

技术研发人员：许天军,邓文云,吴景胜,方治兴
受保护的技术使用者：深圳市首通新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14