二次电池电解液和钠离子电池制造技术

本发明专利技术提供一种二次电池电解液及钠离子电池，包括钠盐

【技术实现步骤摘要】
二次电池电解液和钠离子电池


[0001]本专利技术涉及电池
，具体涉及一种二次电池电解液和钠离子电池
。

技术介绍

[0002]目前，锂离子电池在电动汽车和规模储能领域迅速发展，占领了大量的市场份额
。
但是锂元素的地壳丰度仅为
0.0065
％，并且资源分布非常不均匀，这阻碍了锂离子电池未来的发展
。
而钠资源的地壳丰度是锂的
423
倍，并且在全球范围内均广泛分布，因此，钠离子电池有望取代锂离子电池成为下一代二次电池的重要发展对象
。
相对于锂离子电池而言，钠离子电池还具有以下优势：一
、
安全性高；二
、
高低温性能好；三
、
仅需要较低浓度电解液就可以达到同样的离子电导率；四
、
界面离子扩散能力更强；五
、
可采用双极性电极，以提高体积能量密度；六
、
铝箔作为正负极的集流体；七
、
电池生产设备可兼容
。
[0003]SEI(
固体电解质界面
)
膜是电极材料与电解液在固液相界面上发生反应
,
形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层，能有效防止电解液中的溶剂分子对电极材料造成破坏，电解液的组成与电极表面的
SEI
膜密切相关，合适的电解液可在电极表面生成稳定的
SEI
膜，改善电池的循环性能
。
各种功能添加剂是电解液中的重要组分，能够改善
SEI
膜，如氟代碳酸亚乙烯酯
(FEC)、
碳酸亚乙烯酯
(VC)、
丙烯基
‑
1,3
‑
丙磺酸内酯
(PES)、
亚硫酸乙二烯酯
(PS)
等，但在较高的电压条件下，会导致电解液在电极界面氧化分解，从而造成电池性能的快速劣化
。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术
。

技术实现思路

[0005]基于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种二次电池电解液和钠离子电池，二次电池电解液用于钠离子电池中，能有效提高钠离子电池的高温循环性能
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供一种钠离子电池用电解液，包括钠盐
、
非水有机溶剂和添加剂，所述添加剂包括如结构式
I
所示的双硫酸乙烯酯类含硼化合物，
[0007][0008]其中，在结构式Ⅰ中，
R1和
R2各自独立选自氢
、
卤素原子
、C1
‑
C20
的烷氧基
、C1
‑
C20
的
硅烷氧基
、C1
‑
C20
的烃基
、C1
‑
C20
的异氰酸酯基
、C1
‑
C20
的氨基
、C1
‑
C20
的酰基或者
C1
‑
C20
的醚基中的一种
。
[0009]与现有技术相比，本专利技术的二次电池电解液包括钠盐
、
非水有机溶剂和添加剂，添加剂包括如结构式
I
所示的双硫酸乙烯酯类含硼化合物
(BDTDBF)
，二次电池为钠离子电池，将双硫酸乙烯酯类含硼化合物用于钠离子电池电解液中，在化成时分解产生有机硫化物和氟硼化物，有机硫化物在电极表面的形成可降低电极界面阻抗，同时这些有机结构赋予
SEI
膜较高的韧性，使得
SEI
膜在充放电过程中不易破裂，提高电芯的循环性能，而氟硼化物可减缓电芯循环过程中阻抗的增加，二者相结合，可有效提高钠离子电池的高温循环性能
。
[0010]作为一较佳技术方案，卤素原子可以为
F、Cl、Br、I。
[0011]作为一较佳技术方案，
C1
‑
C20
的烷氧基，可为甲氧基
、
乙氧基
、
丙氧基
、
丁氧基
、
戊氧基
、
己氧基
、
庚氧基
、
辛氧基
、
壬氧基
、
癸氧基
、
十一烷氧基
、
十二烷氧基
、
十三烷氧基
、
十四烷氧基
、
十五烷氧基
、
十六烷氧基
、
十七烷氧基
、
十八烷氧基
、
十九烷氧基
、
二十烷氧基
。
应该理解的是，
C1
‑
C20
的烷氧基还包括
C1
‑
C20
的卤代烷氧基，作为示例地，可为
C1
‑
C20
的氯代烷氧基或
C1
‑
C20
的溴代烷氧基
。
[0012]作为一较佳技术方案，
C1
‑
C20
的硅烷氧基，可包括甲氧基硅烷
、
乙氧基硅烷
、
丙氧基硅烷
、
丁氧基硅烷等
。
[0013]作为一较佳技术方案，烃基包括烷基
、
烯基
、
炔基等，作为示例地，烷基包括甲基
、
乙基
、
丙基
、
丁基
、
戊基
、
己基
、
庚基
、
癸基
、
正十二烷基等；烯基包括乙烯基
、
烯丙基
、2
‑
丁烯基
、1
‑
甲基
‑2‑
丙烯基
、4
‑
辛烯基等；炔基包括乙炔基
、
炔丙基
、1
‑
甲基
‑
丙炔基等
。
[0014]作为一较佳技术方案，
C1
‑
C20
的异氰酸酯基，可为异氰酸甲酯
、
异氰酸乙酯
、
异氰酸丙酯
、
异氰酸异丙酯
、
异氰酸丁酯
、
异氰酸叔丁酯
、
异氰酸戊酯
、
异氰酸己酯
、
异氰酸环己酯
、
异氰酸乙烯酯
、
异氰酸烯丙酯
、
异氰酸乙炔酯
、
异氰酸炔丙酯
、
异氰酸苯酯
、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
二次电池电解液，其特征在于，包括钠盐
、
非水有机溶剂和添加剂，所述添加剂包括如结构式
I
所示的双硫酸乙烯酯类含硼化合物，其中，在结构式Ⅰ中，
R1和
R2各自独立选自氢
、
卤素原子
、C1
‑
C20
的烷氧基
、C1
‑
C20
的硅烷氧基
、C1
‑
C20
的烃基
、C1
‑
C20
的异氰酸酯基
、C1
‑
C20
的氨基
、C1
‑
C20
的酰基或者
C1
‑
C20
的醚基中的一种
。2.
如权利要求1所述的二次电池电解液，其特征在于，
R1和
R2各自独立选自氢
、
卤素原子
、C1
‑
C6
的烷氧基
、C1
‑
C6
的硅烷氧基
、C1
‑
C6
的烃基
、C1
‑
C20
的异氰酸酯基
、C1
‑
C6
的氨基
、C1
‑
C6
的酰基或者
C1
‑
C20
的醚基中的一种
。3.
如权利要求1所述的二次电池电解液，其特征在于，所述双硫酸乙烯酯类含硼化合物选自化合物
1、
化合物
2、
化合物3和化合物4中的至少一种：
4.
如权利要求1所述的二次电池电解液，其特征在于，所述添加剂的含量为所述二次电池电解液的总质量的
0.05
～2％
。5.
如权利要求1所述的二次电池电解液，其特征在于，所述钠盐选自六氟磷酸钠
、
二氟草酸硼酸钠
、
四氟硼酸钠
、
双草酸硼酸钠
、
高氯酸钠
、
六氟砷酸钠
、
双
(
氟磺酰
)
亚胺钠
、
三氟甲基磺酸钠及双
(
三氟甲基磺酰
)
亚胺钠中的至少一种
。6.
如权利要求1所述的二次电池电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂选自碳酸酯类有机溶剂
、
羧酸酯类有机溶剂和醚类有机溶剂中的至少一种
。7.
如权利要求1所述的二次电池电解液，其特征在于，还包括助剂，所述助剂选自三
(
三甲基硅烷
)
硼酸酯
、
三...

【专利技术属性】
技术研发人员：井光辉，白晶，宋虹宇，江福全，毛冲，戴晓兵，冯攀，韩晖，
申请(专利权)人：珠海市赛纬电子材料股份有限公司淮南市赛纬电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：