【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二次电池，尤其涉及一种钠离子电池非水电解液及其制备方法。
技术介绍
1、随着全球对于可持续能源解决方案的需求日益增长，二次电池技术，尤其是钠离子电池，相比于锂离子电池的成本起伏不定，钠离子电池利用的钠资源储量丰富，成本低廉，并且钠离子电池具有与锂离子电池相似的结构和工作原理，因此钠离子电池的市场需求不断在扩大，而电解液则是钠离子电池中最为关键的一个组成。
2、但是，在钠离子电池中，工作电压因电解液的工作电压受到了很大的限制，导致钠离子电池难以进一步提高电池能量密度，另外，还有钠离子电池的高温性能较差这一问题，这都影响了钠离子电池的市场化进展。
3、现有技术中，商业化的钠离子电池使用的非水有机电解液通常为有机碳酸酯溶剂体系，但是，这类电解液在实际使用中还存在着许多问题。首先，使用碳酸乙烯酯的常规有机碳酸酯溶剂体系，其使用温度范围较窄；其次，常规的碳酸乙烯酯溶剂体系电解液在硬碳表面所形成的sei膜不够坚韧，导致活性钠的进一步消耗，影响了钠离子电池的循环寿命；第三，常规的有机碳酸酯溶剂体系还存在易燃的问题，尤其是当电池发生碰撞或者滥用时，电池内部的短路和化学反应极易造成热失控，甚至是爆炸事故。
4、鉴于目前存在的上述缺陷，确有必要提供一种有更宽广的温度范围和工作电压、可以形成坚韧的sei膜和不易燃的电解液技术方案解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：提供一种钠离子电池非水电解液，有更宽广的温度范围和工作电压、可以形成坚韧
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种钠离子电池非水电解液，包括有机溶剂、钠盐以及添加剂，所述有机溶剂包括氟化碳酸丙烯酯类溶剂和氟代苯类溶剂。
4、优选的，所述氟化碳酸丙烯酯类溶剂的结构式为：
5、其中，r1-r2各自独立地选自氢原子、卤素原子以及不饱和碳氟链结构的至少一种。
6、优选的，所述不饱和碳氟链的化学式为-cxfy,，其中，2x+1>y。
7、优选的，所述氟代苯类溶剂的结构式为：
8、其中，r1-r6各自独立地选自氢原子和卤原子中的至少一种。
9、优选的，所述有机溶剂还包括线性碳酸酯，所述线性碳酸酯为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯和碳酸甲丙酯的至少一种。线性碳酸酯进一步优选为碳酸甲乙酯。
10、优选的，所述氟化主溶剂、氟化共溶剂、线性碳酸酯、钠盐和添加剂的质量比为20:(20-40):(20-60)：(5-15):(0.3-2.5)。
11、优选的，所述钠盐为双(三氟甲基磺酸酰)亚胺钠、三氟甲基磺酸钠、双氟草酸硼酸钠、双氟磺酰亚胺钠、四氟硼酸钠、六氟磷酸钠中的至少一种。
12、优选的，所述添加剂包括抑酸添加剂、成膜添加剂中的至少一种。
13、优选的，所述抑酸添加剂为1-丙基磷酸环酐、顺丁烯二酸酐、亚磷酸三苯酯、三(三甲基硅烷)硼酸酯、三(三甲基硅烷)磷酸酯中的至少一种。
14、优选的，所述成膜添加剂为碳酸亚乙烯酯、松香酸钠的至少一种。
15、此外，本专利技术还提供一种钠离子电池非水电解液的制备方法，包括以下步骤：
16、(1)将所述氟化碳酸丙烯酯类溶剂、氟代苯类溶剂和线性碳酸酯混合均匀，加入到分子筛，除去水分，得到混合溶液；
17、(2)在混合溶液中依次加入钠盐和添加剂，混合均匀，得到钠离子电池非水电解液。
18、本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术使用含氟化碳酸丙烯酯类溶剂和氟代苯类溶剂的电解液，该电解液有宽广的使用温度范围，而且耐高压，不容易在高压下被氧化，有助于构建具有更优的高低温性能和有更高的工作电压的钠离子电池；
19、(2)本专利技术电解液中的氟化碳酸丙烯酯类溶剂和氟代苯类溶剂可以在硬碳表面形成强度较高的sei膜的，减少了电池运行中活性钠的损失，进而提高钠离子电池的循环寿命。
20、(3)本专利技术中含氟组分不易燃，因此可以提升电解液体系阻燃性，进而有效提高电池的安全性。
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1.一种钠离子电池非水电解液，其特征在于，包括有机溶剂、钠盐以及添加剂，所述有机溶剂包括氟化碳酸丙烯酯类溶剂和氟代苯类溶剂。
2.根据权利要求1所述的钠离子电池非水电解液，其特征在于，所述氟化碳酸丙烯酯类溶剂的结构式为：
3.根据权利要求1所述的钠离子电池非水电解液，其特征在于，所述氟代苯类溶剂的结构式为：
4.根据权利要求1所述的钠离子电池非水电解液，其特征在于，所述有机溶剂包括线性碳酸酯，所述线性碳酸酯为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯和碳酸甲丙酯的至少一种。
5.根据权利要求4所述的钠离子电池非水电解液，其特征在于，所述氟化碳酸丙烯酯类溶剂、氟代苯类溶剂、线性碳酸酯、钠盐和添加剂的质量比为20:(20-40):(20-60)：(5-15):(0.3-2.5)。
6.根据权利要求1所述的钠离子电池非水电解液，其特征在于，所述钠盐为双(三氟甲基磺酸酰)亚胺钠、三氟甲基磺酸钠、双氟草酸硼酸钠、双氟磺酰亚胺钠、四氟硼酸钠、六氟磷酸钠中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的钠离子电池非水电解液，其特征在于，所述
8.根据权利要求7所述的钠离子电池非水电解液，其特征在于，所述抑酸添加剂为1-丙基磷酸环酐、顺丁烯二酸酐、亚磷酸三苯酯、三(三甲基硅烷)硼酸酯、三(三甲基硅烷)磷酸酯中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的钠离子电池非水电解液，其特征在于，所述成膜添加剂为碳酸亚乙烯酯、松香酸钠中的至少一种。
10.一种根据权利要求1～9任一项所述的钠离子电池非水电解液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池非水电解液，其特征在于，包括有机溶剂、钠盐以及添加剂，所述有机溶剂包括氟化碳酸丙烯酯类溶剂和氟代苯类溶剂。
2.根据权利要求1所述的钠离子电池非水电解液，其特征在于，所述氟化碳酸丙烯酯类溶剂的结构式为：
3.根据权利要求1所述的钠离子电池非水电解液，其特征在于，所述氟代苯类溶剂的结构式为：
4.根据权利要求1所述的钠离子电池非水电解液，其特征在于，所述有机溶剂包括线性碳酸酯，所述线性碳酸酯为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯和碳酸甲丙酯的至少一种。
5.根据权利要求4所述的钠离子电池非水电解液，其特征在于，所述氟化碳酸丙烯酯类溶剂、氟代苯类溶剂、线性碳酸酯、钠盐和添加剂的质量比为20:(20-40):(20-60)：(5-15):(0.3-2.5)。
【专利技术属性】
技术研发人员：李坚，侯涛，李硕，黄再梅，
申请(专利权)人：广州融捷能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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