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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钠离子电池,尤其涉及一种钠离子电池用电解液和钠离子电池。
技术介绍
1、钠来源广泛、储量丰富,价格远远低于锂。近年来,随着锂价疯狂上涨,钠离子电池有望比锂离子电池低30-50%的成本而受到广泛关注,其应用比如在储能领域、混合动力领域等,特别是在替代铅酸电池领域——电动自行车、农用三轮车、低速车等,钠离子电池具有诱人的应用前景。
2、按照正极材料划分,钠离子电池可以分为na3v2(po4)3、nanixfeymnzo2、普鲁士蓝三种电池;nanixfeymnzo2(0<x≤0.8,0<y≤0.5,0<z≤0.5)钠离子电池具有比na3v2(po4)3钠离子电池更高的能量密度,比普鲁士蓝钠离子电池更长的循环寿命,受到人们的青睐。
3、nanixfeymnzo2钠离子电池在使用过程中发现,其在常温下具有比较优异的循环寿命(大于1500次),但是在高温60℃下循环寿命衰减很快,基本在250-350次,限制了其应用。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本专利技术提供一种钠离子电池用电解液和钠离子电池,所述电解液能够提高nanixfeymnzo2钠离子电池的高温循环寿命和高温存储恢复率。
2、第一方面,本专利技术提供一种钠离子电池用电解液,包括有机溶剂、钠盐和添加剂,所述添加剂包含质量比为1.5-2.5:1.0-2.0的双草酸硼酸钠和亚硫酸丙烯酯。
3、本专利技术研究发现,nanixfeymnzo2钠离子电池在高温放电过程中
4、本专利技术采用双草酸硼酸钠和亚硫酸丙烯酯作为复合添加剂,其中,双草酸硼酸钠(英文简写nabob)中的双草酸硼酸根阴离子与可溶的mn2+彼此结合形成网状结构,阻止mn2+通过电解液转移至负极表面以及其在充电过程中在负极表面析出;同时,复合添加剂中的亚硫酸丙烯酯能够在正极成膜(na2so3/nas),也阻止了mn2+从正极表面通过电解液转移至负极表面以及其在充电过程中在负极表面析出,上述两种添加剂发挥协同作用,提高了nanixfeymnzo2钠离子电池的高温循环寿命与高温存储恢复率。
5、在本专利技术的一些实施例中,所述添加剂在电解液中的添加量为0.1-10wt%。进一步优选地,所述添加剂在电解液中的添加量为2-5wt%。
6、在本专利技术的优选实施例中,每100g电解液中,添加1.5-2.5g双草酸硼酸钠和1.0-2.0g亚硫酸丙烯酯。
7、在本专利技术的一些实施例中,所述有机溶剂由链状碳酸酯和/或链状醚,以及环状碳酸酯组成。
8、质言之,本专利技术的有机溶剂可以由链状碳酸酯和环状碳酸酯组成;也可以由链状醚和环状碳酸酯组成;还可以由链状碳酸酯、链状醚和环状碳酸酯三类有机溶剂组成。即必须同时还有链状和环状的有机溶剂,其混合比例可以为任意比例。
9、在本专利技术的一些实施例中,所述环状碳酸酯选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的一种或多种;
10、所述链状碳酸酯选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯中的一种或多种;
11、所述链状醚选自乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚中的一种或多种。
12、在本专利技术的一些实施例中,所述钠盐为六氟磷酸钠、高氯酸钠、四氟硼酸钠、六氟砷酸钠、双三氟甲基磺酰亚酰胺钠、三氟甲基磺酸钠、双氟磺酰亚胺钠中的一种或多种。
13、在本专利技术的一些实施例中,所述钠盐、有机溶剂和添加剂的质量比为10-25:70-85:3-5。
14、如上所述,nanixfeymnzo2钠离子电池在高温60℃下存在循环寿命衰减很快的缺陷,因此本专利技术的电解液更适用于nanixfeymnzo2钠离子电池,从而扩大其使用范围。
15、本专利技术所述电解液的制备为常规方法,将各组分混合均匀即可。
16、第二方面,本专利技术提供一种钠离子电池,包括正极、负极和上述任一钠离子电池用电解液。优选地,所述钠离子电池还包括隔膜。其中,正极、负极和隔膜材料的选用以及制备方法采用本领域常用物质和常规方法,此处不再赘述。
17、在本专利技术的一些实施例中,所述钠离子电池为nanixfeymnzo2钠离子电池,由于使用了本专利技术的电解液,其在60℃下循环寿命大于530次,60℃下存储30天后容量恢复率大于90%。
18、本专利技术提供了一种钠离子电池用电解液和钠离子电池,通过采用特定比例的双草酸硼酸钠和亚硫酸丙烯酯作为添加剂添加至电解液中,从而可以使nanixfeymnzo2钠离子电池具有较好的高温循环寿命;同时发现,nanixfeymnzo2钠离子电池60℃存储30天后电池的容量恢复率也得到了一定的提高。
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1.一种钠离子电池用电解液,其特征在于,包括有机溶剂、钠盐和添加剂,所述添加剂包含质量比为1.5-2.5:1.0-2.0的双草酸硼酸钠和亚硫酸丙烯酯。
2.根据权利要求1所述的钠离子电池用电解液,其特征在于,所述添加剂在电解液中的添加量为0.1-10wt%。
3.根据权利要求2所述的钠离子电池用电解液,其特征在于,每100g电解液中,添加1.5-2.5g双草酸硼酸钠和1.0-2.0g亚硫酸丙烯酯。
4.根据权利要求1-3任一项所述的钠离子电池用电解液,其特征在于,所述有机溶剂由链状碳酸酯和/或链状醚,以及环状碳酸酯组成。
5.根据权利要求4所述的钠离子电池用电解液,其特征在于,所述环状碳酸酯选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的一种或多种;
6.根据权利要求1-3任一项所述的钠离子电池用电解液,其特征在于,所述钠盐为六氟磷酸钠、高氯酸钠、四氟硼酸钠、六氟砷酸钠、双三氟甲基磺酰亚酰胺钠、三氟甲基磺酸钠、双氟磺酰亚胺钠中的一种或多种。
7.根据权利要求1-3任一项所述的钠离子电池用电解液,其特征在于,所述钠盐、有机溶剂和
8.根据权利要求1-7任一项所述的钠离子电池用电解液,其特征在于,所述电解液适用于NaNixFeyMnzO2钠离子电池。
9.一种钠离子电池,其特征在于,包括正极、负极和权利要求1-8任一项所述的钠离子电池用电解液。
10.根据权利要求9所述的钠离子电池,其特征在于,所述钠离子电池为NaNixFeyMnzO2钠离子电池,其在60℃下循环寿命大于530次,60℃下存储30天后容量恢复率大于90%。
...【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池用电解液,其特征在于,包括有机溶剂、钠盐和添加剂,所述添加剂包含质量比为1.5-2.5:1.0-2.0的双草酸硼酸钠和亚硫酸丙烯酯。
2.根据权利要求1所述的钠离子电池用电解液,其特征在于,所述添加剂在电解液中的添加量为0.1-10wt%。
3.根据权利要求2所述的钠离子电池用电解液,其特征在于,每100g电解液中,添加1.5-2.5g双草酸硼酸钠和1.0-2.0g亚硫酸丙烯酯。
4.根据权利要求1-3任一项所述的钠离子电池用电解液,其特征在于,所述有机溶剂由链状碳酸酯和/或链状醚,以及环状碳酸酯组成。
5.根据权利要求4所述的钠离子电池用电解液,其特征在于,所述环状碳酸酯选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的一种或多种;
6.根据权利要求1-3任一项所述的钠离...
【专利技术属性】
技术研发人员:王元杰,李参,戴华斌,王国胜,曹仕良,
申请(专利权)人:南京比飞达新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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