一种高温型钠离子电池及其车辆制造技术

本发明专利技术公开了一种高温型钠离子电池及其车辆，涉及钠离子电池技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种高温型钠离子电池及其车辆


[0001]本专利技术属于钠离子电池材料
，具体涉及一种高温型钠离子电池及其车辆
。

技术介绍

[0002]钠离子电池具有原材料丰富
、
低温性能优异
、
安全性高等优势近年来受到广泛关注
。
硬碳是目前认为最有前景的钠离子电池负极材料之一
。
但是，硬碳由于表面丰富的孔洞结构，表面活性较强，负极表面的电解质界面膜稳定性较低，导致钠离子电池在高温环境下存在产气
、
析钠等安全性风险；循环稳定性降低等使用缺陷
。
现有技术对提升钠离子电池高温性能方面难有较大的突破
。
目前针对电池的高温问题，一般采取以下几种解决方式：（1）减少电解液的量，电解液量过多会造成循环过程中不稳定界面膜的溶解；（2）提高钠盐浓度，较高的钠盐浓度能降低界面膜的溶解；（3）采用高温添加剂，添加剂能提升界面膜在高温下的稳定性
。
然而上述改性手段存在一定的缺陷，比如降低电解液量容易导致电池内阻增加，循环寿命降低；提升钠盐浓度会使电解液粘度增加，浸润性差，成本也会增加；高温添加剂开发难度较大
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种高温型钠离子电池及其车辆，该钠离子电池具有优异的电化学性能，其常温循环使用性能得到明显提升，且耐高温使用性能也得到明显改善，容量保持率明显增加
。
[0004]本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种用作电解质钠盐的
NaBOB
衍生物的制备方法，包括：取硼酸
、
氢氧化钠通过固相烧结法掺杂有机酸获得
NaBOB
衍生物；其中，有机酸包括4‑
(2
‑
羧乙基
)
‑4‑
硝基庚二酸
。
本专利技术采用4‑
(2
‑
羧乙基
)
‑4‑
硝基庚二酸掺杂改性
NaBOB
获得
NaBOB
衍生物，具有更加优异的导电性能，其电导率得到明显提升；作为钠盐应用电解液中制备钠离子电池，能够有效改善电池的电化学性能，其循环稳定性得到增强，且耐高温使用性能得到明显提升
。
其原因可能在于，采用4‑
(2
‑
羧乙基
)
‑4‑
硝基庚二酸掺杂后能够更有效地改善钠盐结构，可能增强其溶解性和稳定性，进一步优化电解质结构，进而有效改善电池常温和高温使用性能
。
[0005]进一步具体的，上述
NaBOB
衍生物的制备方法，包括：取4‑
(2
‑
羧乙基
)
‑4‑
硝基庚二酸
、
硼酸以及氢氧化钠混合，采用手工干法研磨的方法进行研磨，然后置于坩埚内，转移至烘箱中
110~120℃
保温
5~7h
，之后继续加热至
240~250℃
保温
5~7h
，之后冷却至室温，无水乙醇洗涤，
50~60℃
真空干燥
4~6h
得到
NaBOB
衍生物
。
[0006]具体的，4‑
(2
‑
羧乙基
)
‑4‑
硝基庚二酸
、
硼酸以及氢氧化钠的摩尔比为
1.8~2.2:1:1。
[0007]一种耐高温电解液，包括上述方法制备获得的用作电解质钠盐的
NaBOB
衍生物
。
[0008]具体的，高温电解液包括有机混合溶剂和高温添加剂
。
[0009]具体的，耐高温电解液中电解质钠盐的浓度为
0.8~1.2mol/L
；高温添加剂的的浓度为
1.5~3wt%。
[0010]具体的，电解质钠盐还可选自
NaBOB、NaBF4、NaSbF6、NaPF6、NaPOF4和
NaCF3CO2中的至少一种
。
[0011]具体的，有机混合溶剂包括碳酸酯溶剂和醚类溶剂，两者质量比为
1.5~2.5:1
；其中，碳酸酯溶剂包括碳酸乙烯酯
、
碳酸二甲酯
、
碳酸二乙酯和氟代碳酸乙烯酯中的至少两种；醚类溶剂包括四氢呋喃
、
二甘醇二甲醚
、
二乙二醇二甲醚和乙基九氟丁醚中的至少一种
。
[0012]具体优选地，高温添加剂包括4‑
((
三甲基甲硅烷基
)
乙炔基
)
吗啉
。
本专利技术同时在电解液中加入高温添加剂4‑
((
三甲基甲硅烷基
)
乙炔基
)
吗啉，能够进一步改善电池的常温和高温电化学性能；并且在
NaBOB
衍生物存在的情况下，两者能够起到协同增强效果，显著提升钠离子电池的常温和高温使用性能，容量保持率得到明显提升
。
其原因可能在于，能够更好地在正负极材料表面形成稳定的
SEI
和
CEI
膜，防止在高温情况下正极材料金属的溶出，负极材料表面膜的破坏，提升钠离子电池的高温稳定性
。
[0013]一种高温型钠离子电池，包括上述耐高温电解液
。
[0014]具体的，电池还包括高稳定性正极材料
、
高稳定性负极材料
、
耐高温电解液和电池隔膜
。
[0015]具体的，电池隔膜包括聚酰亚胺气凝胶
。
[0016]进一步的，上述电池隔膜的制备方法，包括：取
4,4'
‑
二氨基二苯醚加入
NMP
溶解，加入
3,3,4,4
‑
联苯四羧酸二酐，待溶液变为透明状后加入交联剂
BTMSPA
，剧烈搅拌
20~40min
后，加入脱水剂乙酸酐
、
催化剂吡啶，超声去除气泡，得到聚合物溶液；之后在自动涂膜机上进行涂膜，
8~12min
后得到聚合物湿凝胶膜，放置
0.5~1.5d
后浸入
NMP
和丙酮的混合溶剂中，浸泡
24~30h
，每
12h
换一次溶剂；接着再浸入丙酮溶液中，浸泡
24~30h
，并每
12h
换一次溶剂；然后置于超临界干燥装置内，并用铁丝板等将膜展平固定，将二氧化碳调至超临界状态，并在
50~60℃、10~12MPa
条件下干燥
2~3d
，取出获得电池隔膜
。
[0017]具体的，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用作电解质钠盐的
NaBOB
衍生物的制备方法，包括：取硼酸
、
氢氧化钠通过固相烧结法掺杂有机酸获得
NaBOB
衍生物；其中，有机酸包括4‑
(2
‑
羧乙基
)
‑4‑
硝基庚二酸
。2.
根据权利要求1所述的用作电解质钠盐的
NaBOB
衍生物的制备方法，其特征在于：所述有机酸
、
硼酸以及氢氧化钠的摩尔比为
1.8~2.2:1:1。3.
一种耐高温电解液，包括权利要求1所述方法制备获得的用作电解质钠盐的
NaBOB
衍生物
。4.
根据权利要求3所述的一种耐高温电解液，其特征在于：所述高温电解液包括有机混合溶剂和高温添加剂；所述高温添加剂包括4‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑丽华，姚则庆，赵昊，张焱，陈建，陈冬，刘桃松，
申请(专利权)人：浙江华宇钠电新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：