System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种电解液及其应用制造技术_技高网

一种电解液及其应用制造技术

技术编号:40195921 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-26 23:59
本发明专利技术提供一种电解液及其应用,该电解液包括钠盐、添加剂及有机溶剂,其中钠盐包括六氟磷酸钠及双氟磺酰亚胺钠,添加剂包括季戊四醇双环硫酸酯;该电解液按照质量百分含量包括:2~15wt%的六氟磷酸钠,0.1~20wt%的双氟磺酰亚胺钠,0.1~5wt%的季戊四醇双环硫酸酯,余量为有机溶剂。该电解液在常温或高温环境下具有较强的稳定性,因此一定程度降低了电解液制备、运输和存储环节中对环境的严苛要求,可有效控制生产成本,将其应用于钠离子电池中可以提高电池的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钠离子电池领域,涉及一种电解液,尤其涉及一种电解液及其应用


技术介绍

1、锂离子电池因其高能量密度、循环寿命长、体积小等优点被广泛应用于新能源汽车、各种便携式电子设备和储能领域中,但是由于锂储量低且资源分布不均匀,导致锂离子电池的成本逐年攀升,因此亟需开发一种新的电池体系。而钠与锂同族,化学性质相似且储量更为丰富,高达2.36%,成本更低,安全性更好,且钠离子电池具有高能量密度和成本效益的优点,能够满足未来可持续能源发展的需求。但是,钠离子电池在高温循环和高温储存方面仍然存在一些挑战。

2、电解液作为钠离子电池的重要组成部分,在电池中占有较大比例,因此电解液的性能会很大程度地影响电池的性能。目前,为了有效改善钠离子电池在高温存储环境下的使用寿命和可靠性,广泛使用二氟磷酸钠和硫酸乙烯酯作为电解液添加剂。但是,包括二氟磷酸钠的电解液需要低温存储来保持其稳定性,避免在常温或者高温环境下发生分解;且由于电解液中本身存在痕量水,硫酸乙烯酯在常温或高温下容易水解,水解产物包括硫酸、硫酸氢乙二醇单酯,使得电解液整体酸度上升,而且在高温存储环境下这种反应会加剧,无疑限制了硫酸乙烯酯的大范围应用。

3、因此,包括硫酸乙烯酯和/或二氟磷酸钠的电解液往往在制备、运输和存储环节中需要更严苛环境控制,且电解液存储保质期短,导致成本居高不下。


技术实现思路

1、针对上述缺陷,本专利技术提供一种电解液,该电解液在常温或高温环境下具有较强的稳定性,因此一定程度降低了电解液制备、运输和存储环节中对环境的严苛要求,延长电解液的储存寿命,可有效控制生产成本。

2、本专利技术提供一种钠离子电池,包括上述电解液,该钠离子电池具有较高的循环性能。

3、本专利技术提供一种电解液,所述电解液包括钠盐、添加剂及有机溶剂,其中所述钠盐包括六氟磷酸钠及双氟磺酰亚胺钠,所述添加剂包括季戊四醇双环硫酸酯;

4、所述电解液按照质量百分含量包括:2~15wt%的六氟磷酸钠,0.1~20wt%的双氟磺酰亚胺钠,0.1~5wt%的季戊四醇双环硫酸酯,余量为有机溶剂。

5、进一步的,所述六氟磷酸钠在电解液中的质量百分含量为6~14wt%。

6、进一步的,所述季戊四醇双环硫酸酯在电解液中的质量百分含量为1~2wt%。

7、进一步的,所述双氟磺酰亚胺钠在电解液中的质量百分含量为2~8wt%。

8、进一步的,所述有机溶剂包括碳酸酯类、氟代碳酸酯类、羧酸酯类、氟代羧酸酯类、醚类、氟代醚类有机溶剂中的至少一种。

9、进一步的,所述电解液中还包括钠盐添加剂,所述钠盐添加剂包括高氯酸钠、双草酸硼酸钠、二氟草酸硼酸钠、双三氟甲基磺酰亚胺钠中的至少一种。

10、进一步的,所述钠盐添加剂在电解液中的质量百分含量为0.01~1wt%。

11、进一步的,所述电解液中还包括有机添加剂,所述有机添加剂包括乙烯基碳酸亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、1,6-己二异氰酸酯、乙炔基碳酸亚乙酯、反式-二氟代碳酸亚乙酯、1,3-丙烷磺酸内酯、1,4-丙磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、1,3,2-二氧硫杂环戊烷-2,2-二氧化物、4-丙基-1,3,2-二氧硫杂环戊烷-2,2-二氧化物、甲烷二磺酸亚甲酯、1,2-乙二磺酸酐、三(三甲基硅烷)硼酸酯、琥珀腈、(乙氧基)五氟环三磷腈、叔丁基苯、叔戊基苯、氟代苯、环己基苯中的至少一种。

12、进一步的,所述有机添加剂在电解液中的质量百分含量为0.1~20wt%。

13、本专利技术还提供一种钠离子电池,包括上述任一项所述的电解液。

14、本专利技术的电解液包括六氟磷酸钠、双氟磺酰亚胺钠和季戊四醇双环硫酸酯,其中,六氟磷酸钠的导电性和离子传输速率较高,可以提高整个电解液体系的电导率,但是其稳定性差,安全性不高。而本专利技术通过使用六氟磷酸钠、双氟磺酰亚胺钠和季戊四醇双环硫酸酯,六氟磷酸钠及双氟磺酰亚胺钠作为钠盐主盐,季戊四醇双环硫酸酯作为添加剂,并限定六氟磷酸钠、双氟磺酰亚胺钠和季戊四醇双环硫酸酯在电解液中的质量百分含量,使三者相互协同最终得到具有较强存储稳定性的电解液,因此可以在制备、存储、使用过程中降低对环境温度控制的严苛程度,使得电解液能够在高温等苛刻环境下保存,进而提高电解液的储存寿命,达到降低保存和运输成本的目的,此外,由于该电解液具有较好的高温稳定性,可以在高温下加速浸润,使得电解液和电极以及隔膜之间形成良好润湿,改善钠离子电池中浸润性差的问题。

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【技术保护点】

1.一种电解液,其特征在于,所述电解液包括钠盐、添加剂及有机溶剂,其中所述钠盐包括六氟磷酸钠及双氟磺酰亚胺钠,所述添加剂包括季戊四醇双环硫酸酯;

2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述六氟磷酸钠在电解液中的质量百分含量为6~14wt%。

3.根据权利要求1或2所述的电解液,其特征在于,所述季戊四醇双环硫酸酯在电解液中的质量百分含量为1~2wt%。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电解液,其特征在于,所述双氟磺酰亚胺钠在电解液中的质量百分含量为2~8wt%。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电解液,其特征在于,所述有机溶剂包括碳酸酯类、氟代碳酸酯类、羧酸酯类、氟代羧酸酯类、醚类、氟代醚类有机溶剂中的至少一种。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电解液,其特征在于,所述电解液中还包括钠盐添加剂,所述钠盐添加剂包括高氯酸钠、双草酸硼酸钠、二氟草酸硼酸钠、双三氟甲基磺酰亚胺钠中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的电解液,其特征在于,所述钠盐添加剂在电解液中的质量百分含量为0.01~1wt%。

<p>8.根据权利要求1-7任一项所述的电解液,其特征在于,所述电解液中还包括有机添加剂,所述有机添加剂包括乙烯基碳酸亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、1,6-己二异氰酸酯、乙炔基碳酸亚乙酯、反式-二氟代碳酸亚乙酯、1,3-丙烷磺酸内酯、1,4-丙磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、1,3,2-二氧硫杂环戊烷-2,2-二氧化物、4-丙基-1,3,2-二氧硫杂环戊烷-2,2-二氧化物、甲烷二磺酸亚甲酯、1,2-乙二磺酸酐、三(三甲基硅烷)硼酸酯、琥珀腈、(乙氧基)五氟环三磷腈、叔丁基苯、叔戊基苯、氟代苯、环己基苯中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的电解液,其特征在于,所述有机添加剂在电解液中的质量百分含量为0.1~20wt%。

10.一种钠离子电池,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的电解液。

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【技术特征摘要】

1.一种电解液,其特征在于,所述电解液包括钠盐、添加剂及有机溶剂,其中所述钠盐包括六氟磷酸钠及双氟磺酰亚胺钠,所述添加剂包括季戊四醇双环硫酸酯;

2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述六氟磷酸钠在电解液中的质量百分含量为6~14wt%。

3.根据权利要求1或2所述的电解液,其特征在于,所述季戊四醇双环硫酸酯在电解液中的质量百分含量为1~2wt%。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电解液,其特征在于,所述双氟磺酰亚胺钠在电解液中的质量百分含量为2~8wt%。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电解液,其特征在于,所述有机溶剂包括碳酸酯类、氟代碳酸酯类、羧酸酯类、氟代羧酸酯类、醚类、氟代醚类有机溶剂中的至少一种。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电解液,其特征在于,所述电解液中还包括钠盐添加剂,所述钠盐添加剂包括高氯酸钠、双草酸硼酸钠、二氟草酸硼酸钠、双三氟甲基磺酰亚胺钠中的至少一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:高远鹏
申请(专利权)人:广州天赐高新材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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