一种电解液、二次电池及用电设备制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种电解液、二次电池及用电设备，其中，本发明专利技术实施例所提供的电解液包括钠盐、有机溶剂及添加剂，添加剂至少同时包括B

【技术实现步骤摘要】
一种电解液、二次电池及用电设备


[0001]本专利技术涉及电池
，特别是涉及一种电解液、二次电池及用电设备。

技术介绍

[0002]当前，由于具有较高的理论容量、钠资源较多、高低温性能优异、安全性高等优势，钠离子电池得到广泛关注。
[0003]钠离子电池的电化学性能和安全性均受电解液的影响，电解液不仅决定了电池的电化学窗口和能量密度，而且还控制着电极/电解液界面的性质。但是，现有的钠离子电池的电极/电解液界面不稳定，容易导致电池变形、性能衰减。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种电解液、二次电池及用电设备，以解决现有钠离子电池的电极/电解质界面不稳定，容易导致电池变形、性能衰减的问题。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0006]本专利技术提出了一种电解液，其中，包括钠盐、有机溶剂及添加剂，所述添加剂至少同时包括B
‑
O键、C＝C键以及C＝O键。
[0007]进一步地，所述的电解液中，所述添加剂的结构式为式(A)和式(B)中的至少一种：
[0008][0009]其中，R1独立地选自亚甲基、C1～C10的直链烷亚基、环烷亚基、苯亚基、烷氧亚基、环烷氧亚基、苯氧亚基中的一种；R
21
独立地选自甲基、C1～C10的直链烷基、环烷基、苯基中的一种；R2独立地选自亚甲基、C1～C10的直链烷亚基、环烷亚基、苯亚基、烷氧亚基、环烷氧亚基、苯氧亚基中的一种；
[0010]R3、R4、R5、R6分别独立地选自C1～C10的烷基、苯基、卤代烷基、C1～C10的卤代苯基中的一种。
[0011]进一步地，所述的电解液中，R3、R4、R5、R6分别独立地选自
‑
CH3、
‑
C2H5、
‑
CH2CF3、
‑
CHC2F6、
‑
C(CH3)3中的一种。
[0012]进一步地，所述的电解液中，所述添加剂的结构式为式(A1)～(A4)和式(B1)～(B4)中的至少一种：
[0013][0014][0015]进一步地，所述的电解液中，所述R3、R4、R5、R6选自三甲基硅基。
[0016]进一步地，所述的电解液中，所述添加剂的结构式为式(A5)～(A8)和式(B5)～(B8)中的至少一种：
[0017][0018][0019]进一步地，所述电解液中，添加剂的含量为0.1wt％～5.0wt％，钠盐的含量为8wt％～15wt％，有机溶剂的含量为80wt％～90wt％。
[0020]进一步地，所述的电解液中，所述钠盐为六氟磷酸钠、四氟硼酸钠、双草酸硼酸钠、二氟草酸硼酸钠、二氟二草酸磷酸钠、双(氟磺酰)亚胺钠和双(三氟甲基磺酰)亚胺钠中的
一种或几种。
[0021]进一步地，所述的电解液中，所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸二苯酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、γ
‑
丁内酯、乙腈、环丁砜中的至少两种。
[0022]本专利技术还提出了一种二次电池，其中，包括正极极片、负极极片和如上述的电解液，所述正极极片包括正极活性材料，所述正极活性材料包括含钠化合物。
[0023]本专利技术还提出了一种用电设备，其中，包括上述的二次电池，该二次电池作为所述用电设备的供电电源。
[0024]与现有技术相比，本专利技术实施例包括以下优点：
[0025]本专利技术实施例中，所提供的电解液包括钠盐、有机溶剂及添加剂，添加剂至少同时包括B
‑
O键、C＝C键以及C＝O键，其中，B
‑
O键中B处于缺电子态，使得添加剂显酸性，可以络合钠盐的酸根离子，从而提高钠盐的解离度及钠离子的迁移数，降低体相和电极界面阻抗；而添加剂中C＝C键以及C＝O键可以有效减少负极Mn的沉积、降低阻抗，可以形成高度稳定的电极
‑
电解质界面结构，能够稳固正负极界面膜，提升电池的高温存储及循环性能，因而解决了现有钠离子电池的电极/电解质界面不稳定，容易导致电池变形、性能衰减的问题。
[0026]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0028]本专利技术的申请人发现，虽然钠离子电池具有较高的理论容量、钠资源较多、高低温性能优异、安全性高等优势，但现有的钠离子电池的电极/电解液界面不稳定，容易导致电池变形、性能衰减。
[0029]本专利技术实施例为了解决上述问题，提供了一种电解液，其中，包括钠盐、有机溶剂及添加剂，所述添加剂至少同时包括B
‑
O键、C＝C键以及C＝O键。
[0030]本专利技术提供的电解液中，添加剂至少同时包括B
‑
O键、C＝C键以及C＝O键，B
‑
O键中B处于缺电子态，使得添加剂显酸性，可以络合钠盐的酸根离子，从而提高钠盐的解离度及钠离子的迁移数，降低体相和电极界面阻抗；而添加剂中C＝C键以及C＝O键可以有效减少负极Mn的沉积、降低阻抗，可以形成高度稳定的电极
‑
电解质界面结构，能够稳固正负极界面膜，提升电池的高温存储及循环性能，因而解决了现有钠离子电池的电极/电解质界面不稳定，容易导致电池变形、性能衰减的问题。
[0031]可选地，在一种实施方式中，上述添加剂的结构式为式(A)和式(B)中的至少一种：
[0032][0033]其中，R1独立地选自亚甲基、C1～C10的直链烷亚基、环烷亚基、苯亚基、烷氧亚基、环烷氧亚基、苯氧亚基中的一种；R
21
独立地选自甲基、C1～C10的直链烷基、环烷基、苯基中的一种；R2独立地选自亚甲基、C1～C10的直链烷亚基、环烷亚基、苯亚基、烷氧亚基、环烷氧亚基、苯氧亚基中的一种；
[0034]R3、R4、R5、R6分别独立地选自C1～C10的烷基、苯基、卤代烷基、C1～C10的卤代苯基中的一种。
[0035]本专利技术实施例中，添加剂的结构式中包括硼酸酯键和二氧杂环戊烯酮基。其中，硼酸酯键中B处于缺电子态，使得添加剂显酸性，可以络合钠盐中PF6
‑
、F
‑
等酸根离子，从而提高钠盐的解离度及钠离子的迁移数，降低体相和电极界面阻抗；而二氧杂环戊烯酮基可以有效减少负极Mn的沉积、降低阻抗，可以形成高度稳定的电极
‑
电解质界面结构，能够稳固正负极界面膜，提升电池的高温存储及循环性能。
[0036]其中，在R3、R4、R5、R6中至少一个选自C1～C10的卤代烷基或卤代苯基时，卤基
‑
X可以与电解液中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解液，其特征在于，包括钠盐、有机溶剂及添加剂，所述添加剂至少同时包括B
‑
O键、C＝C键以及C＝O键。2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述添加剂的结构式为式(A)和式(B)中的至少一种：其中，R1独立地选自亚甲基、C1～C10的直链烷亚基、环烷亚基、苯亚基、烷氧亚基、环烷氧亚基、苯氧亚基中的一种；R
21
独立地选自甲基、C1～C10的直链烷基、环烷基、苯基中的一种；R2独立地选自亚甲基、C1～C10的直链烷亚基、环烷亚基、苯亚基、烷氧亚基、环烷氧亚基、苯氧亚基中的一种；R3、R4、R5、R6分别独立地选自C1～C10的烷基、苯基、C1～C10的卤代烷基、卤代苯基、三甲基硅基中的一种。3.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，R3、R4、R5、R6分别独立地选自
‑
CH3、
‑
C2H5、
‑
CH2CF3、
‑
CHC2F6、
‑
C(CH3)3中的一种。4.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，所述添加剂的结构式为式(A1)～(A4)和式(B1)～(B4)中的至少一种：
5.根据权利要求2所述的电解...

【专利技术属性】
技术研发人员：许灿，吕国显，乔飞燕，褚春波，
申请(专利权)人：欣旺达动力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：