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() 钠离子电池的电解液、钠离子电池及电子设备制造技术_技高网

钠离子电池的电解液、钠离子电池及电子设备制造技术

技术编号:40950214 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 20:24
本申请涉及一种钠离子电池的电解液、钠离子电池及电子设备。该电解液包括:有机溶剂、导电钠盐和第一添加剂,其中,第一添加剂的结构式如文中所示。本申请提供的方案,能够改善正负极/电解液界面性质,从而提高钠离子电池的循环寿命、高低温放电性能和抑制电池的气胀。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池,尤其涉及一种钠离子电池的电解液、钠离子电池及电子设备


技术介绍

1、钠离子电池由于性能优良、钠资源量储备丰富、分布广泛、在大规模应用上具有成本优势,有望成为锂离子电池的有效补充。但是,在高电压(≥3.95v)下,钠离子电池的有机电解液在正极过渡金属离子的催化下容易发生氧化反应,形成钝化膜。而在高电压下正极材料会发生结构相变,过渡金属离子容易溶解在有机电解液中,进而穿过隔膜在负极上沉积,催化电解液还原分解,导致电池性能恶化。此外,钠离子电池负极材料由于比表面积较大,细小颗粒较多,电解液在负极材料上形成的界面膜缺乏均匀性和稳定性,在充放电循环过程中,界面膜容易分解,造成电解液持续的还原,这些因素引起钠离子电池的循环寿命、高低温放电性能的降低和产气严重。

2、因此,如何开发一种具有多功能的添加剂来改善钠离子电池的电极/电解液界面性质是有必要的。


技术实现思路

1、为解决或部分解决相关技术中存在的问题,本申请提供一种钠离子电池的电解液、钠离子电池及电子设备,能够改善正负极/电解液界面性质,从而提高钠离子电池的循环寿命、高低温放电性能和抑制电池的气胀。

2、本申请第一方面提供一种钠离子电池的电解液,其包括有机溶剂、导电钠盐和第一添加剂,其中,所述第一添加剂的结构式如下所示:

3、

4、其中,r1~r6各自独立地选自氢、卤素、c1~c4的烷基、c1~c4的卤代烷基、苯基、卤代苯基中的一种或多种。

5、一些实施方式中,所述第一添加剂的含量为有机溶剂重量的0.1%~10.0%。

6、一些实施方式中,所述导电钠盐选自napf6、nabf4、naso3cf3、na(cf3so2)2n、nac(cf3so2)3中的一种以上。

7、一些实施方式中,所述导电钠盐在所述有机溶剂中的浓度为0.8mol/l~1.5mol/l。

8、一些实施方式中,所述电解液还包括第二添加剂,所述第二添加剂选自碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、丙磺酸内酯、丁磺酸内酯、己二腈、丁二腈、nabob、naodfb中的一种以上,所述第二添加剂的含量占所述电解液总质量的0.1%~5.0%。

9、一些实施方式中,所述有机溶剂选自环状碳酸酯和线型碳酸酯的一种以上,其中,所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、γ-丁内酯和γ-戊內酯中的一种以上;所述线型碳酸酯包括碳酸二甲酯,碳酸甲乙酯,碳酸二乙酯,乙酸乙酯、碳酸甲丙酯中的一种以上。

10、本申请第二方面提供一种钠离子电池,其包括上述任一项所述的电解液。

11、一些实施方式中,所述钠离子电池还包括正极极片、负极极片和隔膜,其中,所述隔膜放置于所述正极极片与负极极片之间;

12、其中,所述正极极片包含的正极活性材料为一种含钠过渡金属氧化物,所述正极活性材料为以下物质的至少一种:nacoo2、nanio2、namno2、namn2o4、na(niafebmnc)o2、nani1-dfedo2、nafe1-dmndo2、nani1-dmndo2、na(nijfekmnmmn)o4、namn2-znizo4、naax(po4)y;

13、其中,0<a<1,0<b<1,0<c<1,a+b+c=1;

14、0≤d<1;

15、0<j<2,0<k<2,0<m<2,0<n<2,j+k+m+n=2,m为cu、zn、zr、ti或v;

16、0<z<2;

17、0≤x≤5,0≤y≤5,a为ni、co、mn、fe、ti或v。

18、一些实施方式中,所述负极极片包含的负极活性材料选自可嵌入/脱出钠离子的碳材料、钠金属、硅、磷或锡或对应的氧化物中的一种以上。

19、本申请第三方面提供一种电子设备,其包括上述的钠离子电池。

20、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果:

21、本申请的电解液应用于钠离子电池,能够在正极表面优先发生氧化形成界面膜,抑制有机溶剂的碳酸酯在电极上的氧化,降低电极/电解液界面阻抗。同时第一添加剂的加入能够优先在负极上形成界面膜,抑制过渡金属离子沉积,提高界面稳定性,有利于提高钠离子电池的循环寿命、高低温放电和抑制电池的气胀。

22、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。

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【技术保护点】

1.一种钠离子电池的电解液,其特征在于,包括有机溶剂、导电钠盐和第一添加剂,其中,所述第一添加剂的结构式如下所示:

2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的电解液,其特征在于:

5.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于:

6.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于:

7.一种钠离子电池,其特征在于,包括权利要求1至6任一项所述的电解液。

8.根据权利要求7所述的钠离子电池,其特征在于,所述钠离子电池还包括正极极片、负极极片和隔膜,其中,所述隔膜放置于所述正极极片与负极极片之间;

9.根据权利要求8所述的钠离子电池,其特征在于,所述负极极片包含的负极活性材料选自可嵌入/脱出钠离子的碳材料、钠金属、硅、磷或锡或对应的氧化物中的一种以上。

10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求7至9任一项所述的钠离子电池。

【技术特征摘要】

1.一种钠离子电池的电解液,其特征在于,包括有机溶剂、导电钠盐和第一添加剂,其中,所述第一添加剂的结构式如下所示:

2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的电解液,其特征在于:

5.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于:

6.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于:

7.一种钠离子电池,其特征在于,包...

【专利技术属性】
技术研发人员:李斌刘焱高学锋吴志梁潘奕冰赵国强徐娟
申请(专利权)人:惠州市豪鹏科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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