一种钠离子电池电解液及钠离子电池制造技术

本发明专利技术涉及一种钠离子电解液及钠离子电池

【技术实现步骤摘要】
一种钠离子电池电解液及钠离子电池


[0001]本专利技术属于钠离子电池
，具体涉及一种钠离子电解液及钠离子电池
。

技术介绍

[0002]锂离子电池的广泛应用使锂的需求量急剧增加，但锂是稀有金属，生产和回收技术也不够成熟，构成了未来规模化应用的短板，因此开发新的高性能二次电池体系显得尤为重要
。
钠与锂都处于第1周期，在价态
、
反应活性等方面具有相似的特性，同时钠在地壳中含量丰富，且易于生产和回收
。
因此用钠代替锂构造的钠离子电池潜在经济效益和环境效益较高
。
[0003]正负极材料
、
电解液和隔膜是组成钠离子电池的重要组成部分，其中，电解液起着传输离子的作用
。
由于电解液会在正负极界面形成钝化膜
(SEI
膜
)
，
SEI
膜的形成有效分离了电解液与电极的直接接触，使电解液不会继续在电极界面氧化还原分解，阻止过多的正负极材料及电解液消耗；
SEI
膜越薄且越致密稳定，越能够大大提升电池的循环寿命，降低电池的内阻，故而电解液的好坏直接影响电池的性能
。
[0004]由于钠离子与锂离子在
SEI
膜中不同的输运特性，不同添加剂在锂离子电池和钠离子电池中产生的作用可能是不同的
。
专利
201610843830.X
中公开了一种可用于钠离子电池电解液，使用添加剂碳酸乙烯亚乙酯<br/>(VEC)
和环三磷腈化合物两者协同
、
或者碳酸乙烯亚乙酯 (VEC)、
环三磷腈化合物以及三
(
三甲基硅烷
)
磷酸酯三者协同改善二次电池的常温循环性能，高温存储性能以及高温热稳定性
。
但是由于碳酸乙烯亚乙酯容易在负极表面形成阻抗较高的
SEI
膜，影响二次电池的性能，特别是在钠离子电池中，虽然有环三磷腈分解产物进一步改善
SEI
成分，但实践发现，当钠离子电池电解液中添加碳酸乙烯亚乙酯时，钠离子电池的整体性能不佳
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种能够有效改善钠离子电池初始容量
、
循环性能以及倍率性能的钠离子电池电解液
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0007]一种钠离子电池电解液，包括非水有机溶剂
、
钠盐和电解液添加剂，所述的电解液添加剂至少包括磷腈类化合物
、
硅烷磷酸酯衍生物以及高分子聚合物中的任意两种，且所述的电解液添加剂不含碳酸乙烯亚乙酯
。
[0008]优选地，所述的高分子聚合物为聚醚
。
[0009]优选地，所述的高分子为聚醚
P123
和
/
或聚醚
F127。
[0010]优选地，所述的腈类化合物为乙氧基五氟三聚磷腈和
/
或苯氧基五氟三聚磷腈；
[0011]优选地，所述的硅烷磷酸酯衍生物为三
(
三甲基硅烷
)
磷酸酯
、
三
(
三甲基硅烷
)
亚磷酸酯
、
三
(
三甲基硅烷
)
硼酸酯和三
(2,2,2
‑
三氟乙基
)
亚磷酸酯中的一种或多种的组合物
。
[0012]优选地，所述的电解液添加剂为磷腈类化合物
、
硅烷磷酸酯衍生物以及高分子聚合物的组合物
。
[0013]优选地：所述的磷腈类化合物
、
所述的硅烷磷酸酯衍生物以及所述的高分子聚合物的投料质量之比为
(5
～
20)
：
(1
～
10)
：
1。
[0014]进一步优选地，所述的磷腈类化合物
、
所述的硅烷磷酸酯衍生物以及所述的高分子聚合物的投料质量之比为
(10
～
20)
：
(5
～
10)
：
1。
[0015]进一步优选地，所述的磷腈类化合物的投料质量为所述的钠离子电池电解液的总质量的 0.5
％～
10
％，例如
0.5
％，1％，2％，
2.5
％，3％，
3.5
％，4％，
4.5
％，5％，
5.5
％，6％，
7.5
％， 8
％，
8.5
％，9％，
9.5
％，
10
％
。
[0016]进一步优选地，所述的硅烷磷酸酯衍生物的投料质量为所述的钠离子电池电解液的总质量的
0.5
％～5％，例如
0.5
％，
0.8
％，1％，
1.5
％，2％，
2.5
％，3％，
3.5
％，4％，
4.5
％，5％
。
[0017]进一步优选地，所述的高分子聚合物的投料质量为所述的钠离子电池电解液的总质量的 0.08
％～
0.5
％，例如
0.08
％，
0.1
％，
0.15
％，
0.2
％，
0.25
％，
0.3
％，
0.35
％，
0.4
％，
0.45
％，
0.5
％
。
[0018]优选地，所述的钠盐为六氟磷酸钠
、
高氯酸钠
、
四氟硼酸钠
、
双三氟甲基磺酰亚胺钠
、
双氟磺酰亚胺钠
、
二氟磷酸钠中的一种或多种
。
[0019]优选地，所述的钠盐的浓度为
0.5
～
5mol/L
，例如
0.5mol/L
，
1mol/L
，
1.5mol/L
，
2mol/L
， 2.5mol/L
，
3mol/L
，
3.5mol/L
，
4mol/L
，
4.5mol/L
，
5mol/L。
[0020]优选地，所述的非水有机溶剂为碳酸酯，磷酸酯，氟代磷酸酯，氟代醚中的一种或多种
。
[0021]进一步优选地，所述的非水有机溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸丙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种钠离子电池电解液，包括非水有机溶剂
、
钠盐和电解液添加剂，其特征在于：所述的电解液添加剂至少包括磷腈类化合物
、
硅烷磷酸酯衍生物以及高分子聚合物中的任意两种，且所述的电解液添加剂不含碳酸乙烯亚乙酯
。2.
根据权利要求1所述的钠离子电池电解液，其特征在于：所述的高分子聚合物为聚醚；和
/
或，所述的高分子为聚醚
P123
和
/
或聚醚
F127
；和
/
或，所述的腈类化合物为乙氧基五氟三聚磷腈和
/
或苯氧基五氟三聚磷腈；和
/
或，所述的硅烷磷酸酯衍生物为三
(
三甲基硅烷
)
磷酸酯
、
三
(
三甲基硅烷
)
亚磷酸酯
、
三
(
三甲基硅烷
)
硼酸酯和三
(2,2,2
‑
三氟乙基
)
亚磷酸酯中的一种或多种的组合物
。3.
根据权利要求1所述的钠离子电池电解液，其特征在于：所述的电解液添加剂为磷腈类化合物
、
硅烷磷酸酯衍生物以及高分子聚合物的组合物
。4.
根据权利要求1或3所述的钠离子电池电解液，其特征在于：所述的磷腈类化合物
、
所述的硅烷磷酸酯衍生物以及所述的高分子聚合物的投料质量之比为
(5
～
20)
：
(1
～
10)
：
1。5.
根据权利要求1所述的钠离子电池电解液，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁杰，李云飞，惠银银，甘朝伦，
申请(专利权)人：张家港市国泰华荣化工新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：