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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钠离子电池领域,尤其涉及一种长循环寿命钠离子电池电解液及钠离子电池。
技术介绍
1、锂离子电池的商业化掀起了21世纪的能源革命,改变了人类的出行,降低了人类对石化能源的依赖。但锂元素在地壳丰度偏低导致了锂离子电池价格偏高,为缓解能源紧缺和气候恶化的问题,开发新一代材料易获取、超长循环寿命的二次电池显得尤为重要。钠离子电池与锂离子电池具有相似的电化学性质,因钠元素在地壳中的丰度远高于锂元素,使得钠离子电池成为最有前景的新一代二次电池。
2、在以硬碳为负极材料的锂离子电池体中首次充放电过程中,由于电极材料与电解液在固液相界面上发生反应,负极表面会形成sei膜,sei膜仅允许锂离子通过可有效地防止溶剂分子的共嵌入所导致的电极材料损坏。钠离子电池的负极表面也会形成由naf、na2co3、有机钠盐、聚合物等物质组成的sei膜。但钠离子电池负极的sei膜在充放电时不稳定,会重复形成-溶解的过程,无法阻隔电极材料与电解液的直接接触,进而使钠离子电池产生循环寿命不足、产气、析钠等问题,如何构建稳定的负极sei膜是钠离子电池应用亟需解决的问题。
3、现有技术中,中国专利技术专利cn117080563a公开了一种钠离子电池电解液,该电解液包括钠盐、有机溶剂和诱导剂,其中有机溶剂包括硅基磷酸酯类化合物,诱导剂包括氟醚类溶剂和氟代芳香族化合物中的至少其一。该电解液对钠盐有良好的溶解性,但对sei膜的稳定性没有促进作用。
技术实现思路
1、本专利技术为了克服现有技术下钠
2、为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:
3、一种长循环寿命钠离子电池电解液,所述钠离子电池电解液中含有锂盐。
4、专利技术人发现钠盐在电解液中的溶解度远大于锂盐的溶解度,在钠离子电池电解液添加锂盐后,可在钠离子电池的负极表面形成以锂盐为主体的sei膜,该sei膜具有使钠离子通过并隔绝电子的能力,同时在充放电过程中稳定不易分解,可避免钠离子电池产生循环寿命不足、产气、析钠等问题。
5、作为优选,所述钠离子电池电解液包括如下质量分数的组分:75~85%溶剂、12~15%电解质、0.5~5%添加剂和0.5~3%锂盐。
6、作为优选,所述钠离子电池电解液中锂盐与电解质的质量比为1:(12.5-27)。
7、作为优选,所述锂盐为含氟锂盐、含硼锂盐及高氯酸锂中的一种或多种。
8、作为优选,所述含氟锂盐为六氟磷酸锂、双(三氟甲基磺酸)亚胺锂、双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、三氟甲基磺酸锂、二氟草酸磷酸锂和二氟磷酸锂。
9、作为优选,所述含硼锂盐为双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂。
10、作为更优选,所述锂盐为六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂和二氟磷酸锂中的一种或多种。
11、作为优选,所述溶剂为酯类溶剂和醚类溶剂中的二种或二种以上的混合液。
12、作为优选,所述酯类溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙烯酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯和乙酸乙酯。
13、作为优选,所述醚类溶剂为二乙醇二甲醚。
14、作为优选,所述电解质为含氟钠盐和高氯酸钠中的一种或多种。
15、作为优选,所述含氟钠盐为六氟磷酸钠、双氟磺酰亚胺钠、双(三氟甲基磺酸酰)亚胺钠、四氟硼酸钠、六氟砷酸钠中的一种或多种混合物。
16、作为优选,所述添加剂为氟酸盐类添加剂、碳酸酯类溶剂、磺酸酯类溶剂或硼酸酯类溶剂。
17、作为优选,所述添加剂为氟代碳酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙烯磺酸内酯、三(三甲基硅烷)磷酸酯、三(三甲基)硅烷硼酸酯、双草酸硼酸钠、二氟草酸硼酸钠、二氟草酸磷酸钠和二氟磷酸钠中的一种或多种。
18、一种钠离子电池,所述钠离子电池的电解液为上述电解液。
19、本专利技术电解液适用性好。
20、作为优选,所述钠离子电池的负极片中负极材料为碳基负极材料。
21、本专利技术具有以下有益效果:(1)在钠离子电池的负极表面构建了稳定的sei膜;(2)避免钠离子电池负极发生产气、析钠,提高了钠离子电池的使用寿命。
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1.一种长循环寿命钠离子电池电解液,其特征在于,所述钠离子电池电解液中含有锂盐。
2.根据权利要求1所述的一种长循环寿命钠离子电池电解液,其特征在于,所述钠离子电池电解液包括如下质量分数的组分:75~85%溶剂、12~15%电解质、0.5~5%添加剂和0.5~3%锂盐。
3.根据权利要求2所述的一种长循环寿命钠离子电池电解液,其特征在于,所述钠离子电池电解液中锂盐与电解质的质量比为1:(12.5-27)。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种长循环寿命钠离子电池电解液,其特征在于,所述锂盐为含氟锂盐、含硼锂盐及高氯酸锂中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种长循环寿命钠离子电池电解液,其特征在于,所述锂盐为六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂和二氟磷酸锂中的一种或多种。
6.根据权利要求2所述的一种长循环寿命钠离子电池电解液,其特征在于,所述溶剂为酯类溶剂和醚类溶剂中的二种或二种以上的混合液。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种长循环寿命钠离子电池电解液,其特征在于,所述电解质为含氟钠盐和高氯酸钠中的一种或多种
8.根据权利要求2所述的一种长循环寿命钠离子电池电解液,其特征在于,所述添加剂为氟酸盐类添加剂、碳酸酯类溶剂、磺酸酯类溶剂或硼酸酯类溶剂。
9.一种钠离子电池,其特征在于,所述钠离子电池的电解液为如权利要求1-8任意一项所述电解液。
10.根据权利要求9所述的一种钠离子电池,其特征在于,所述钠离子电池的负极片中负极材料为碳基负极材料。
...【技术特征摘要】
1.一种长循环寿命钠离子电池电解液,其特征在于,所述钠离子电池电解液中含有锂盐。
2.根据权利要求1所述的一种长循环寿命钠离子电池电解液,其特征在于,所述钠离子电池电解液包括如下质量分数的组分:75~85%溶剂、12~15%电解质、0.5~5%添加剂和0.5~3%锂盐。
3.根据权利要求2所述的一种长循环寿命钠离子电池电解液,其特征在于,所述钠离子电池电解液中锂盐与电解质的质量比为1:(12.5-27)。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种长循环寿命钠离子电池电解液,其特征在于,所述锂盐为含氟锂盐、含硼锂盐及高氯酸锂中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种长循环寿命钠离子电池电解液,其特征在于,所述锂盐为六氟磷酸锂、二氟草...
【专利技术属性】
技术研发人员:常林荣,雷少帆,齐敏杰,杨丹丹,王丽,陈广有,苏锋,何福俭,陆鹏飞,常福荣,
申请(专利权)人:浙江超恒动力科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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