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() 一种用于钠离子电池的深共晶电解液添加剂及其应用制造技术_技高网

一种用于钠离子电池的深共晶电解液添加剂及其应用制造技术

技术编号:41300893 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-13 14:48
本发明专利技术公开了一种用于钠离子电池的深共晶电解液添加剂的制备方法,具体包括如下步骤:步骤一、将钠盐和酸酐类化合物按照预定的摩尔比混合;步骤二、在30‑60℃下搅拌30‑60min得到澄清透明液体,即得到添加剂溶液;以上步骤需在充满氩气的手套箱中进行,气体中的水含量和氧含量均在0.2ppm以下。本发明专利技术的电解液添加剂可以有效去除钠离子电池中的水分并抑制高电压下的电池产气,从而抑制材料结构的挤压破坏而引起的裂纹产生,改善电池性能,提高循环稳定性,延长使用寿命并提高安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于二次电池领域,也属于能源材料,尤其涉及一种钠离子电池用深共晶电解液添加剂及其应用。


技术介绍

1、近年来,随着传统化石能源的逐渐匮乏以及日益严重的环境问题,发展新型可再生能源成为必然趋势。目前,电池储能技术受到科技工作者的广泛关注,发展较为成熟的锂离子电池在汽车和电子设备等诸多领域得到了广泛的应用。然而,锂资源在地壳中分布较低,价格较高,制约了锂离子电池的发展。钠与锂属于同一主族元素,物理和化学性质相似,相比之下,钠在地壳中含量丰富,价格低廉,分布广泛,因此,钠离子电池被认为是新一代的储能技术,有望成为下一代新型绿色环保的二次电池。然而,由于na+半径要大于li+,传统的储锂电极材料不一定能适用于钠离子的存储。因此国内外科技人员在储钠新材料开发方面开展了大量的研究工作,取得了良好的进展。越来越多具有潜力的储钠材料受到人们的关注。但是,在储钠材料的开发过程中,材料水含量控制和分离技术等尚有一定难度,需要电解液和添加剂来共同克服水分子对钠离子电池的电化学性能的影响。因此,开发相关的除水电解液和添加剂迫在眉睫。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于提供一种深共晶电解液添加剂、制备方法以及钠离子电池,该电解液添加剂可以有效去除材料中的水分,抑制电池产气,从而提高钠离子电池的循环稳定性,延长循环寿命。

2、为达到以上目的,本专利技术采用的技术方案为:

3、一种钠离子电池深共晶电解液添加剂的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:

4、步骤一、将钠盐和酸酐类化合物按照预定的摩尔比混合;

5、步骤二、将混合物在30-60℃下搅拌30-60min,由于分子间作用力的存在,使得钠盐与酸酐类化合物之间形成独特的共晶结构,最终得到澄清透明的液体,即添加剂溶液;

6、以上步骤需在充满氩气的手套箱中进行,气体中的水含量和氧含量均在0.2ppm以下。

7、优选地,所述钠盐采用双三氟甲磺酰亚胺钠、双氟磺酰亚胺钠、二氟草酸硼酸钠、双草酸硼酸钠和四氟硼酸钠中的一种或几种。

8、优选地,所述酸酐类化合物采用苯甲酸酐、戊二酸酐、马来酸酐、衣康酸酐、异丁酸酐、乙酸酐、丙烯酸酐中的一种或几种。

9、优选地,所述钠盐与酸酐类化合物的摩尔比为1:1-1:5。

10、本专利技术还提供了一种上钠离子电池的电解液,包括基础电解液和上述添加剂。

11、优选地,所述基础电解液包括钠盐和有机溶剂。

12、优选地,所述电解液采用以下步骤制备:

13、1)制备基础电解液:

14、将碳酸乙烯酯、碳酸二乙脂和氟代碳酸乙烯酯按照一定的体积比进行混合;

15、向混合后的溶液中加入高氯酸钠并进行溶解,即得到基础电解液;

16、2)向基础电解液中添加所述添加剂,混合均匀后即得到所述电解液。

17、优选地,所述钠盐包括高氯酸钠、六氟磷酸钠和三弗甲磺酸钠中的一种或二种。

18、优选地,所述有机溶剂为碳酸脂类有机溶剂。

19、优选地,所述碳酸脂类有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯和氟代碳酸乙烯酯中的一种或多种。

20、优选地,钠离子电池用电解液添加剂占所述基础电解液质量百分比的0.01%-5%。

21、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

22、(1)与传统的碳酸酯类电解液添加剂相比,该深共晶电解液添加剂的合成制备工艺简单,原料易得,造价低廉,原子利用率高,便于大规模应用。

23、(2)本专利技术的电解液添加剂可以与电极材料中的水分子反应,形成稳定的化合物,消耗并“锁住”水分子,能有效防止高电压下水分子的分解产气,从而抑制材料结构的挤压破坏而引起的裂纹产生,改善电池性能,提高循环稳定性,延长使用寿命并提高安全性。

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【技术保护点】

1.一种用于钠离子电池的深共晶电解液添加剂的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述钠盐采用双三氟甲磺酰亚胺钠、双氟磺酰亚胺钠、二氟草酸硼酸钠、双草酸硼酸钠和四氟硼酸钠中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述酸酐类化合物采用苯甲酸酐、戊二酸酐、马来酸酐、衣康酸酐、异丁酸酐、乙酸酐、丙烯酸酐中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述钠盐与酸酐类化合物的摩尔比为1:1-1:5。

5.一种钠离子电池的电解液,包括基础电解液和采用权利要求1-4任一项所述的制备方法制备的添加剂。

6.根据权利要求5所述的电解液,其特征在于,所述基础电解液包括钠盐和有机溶剂。

7.根据权利要求5所述的电解液,其特征在于,所述电解液采用以下步骤制备:

8.根据权利要求6所述的电解液,其特征在于,所述钠盐包括高氯酸钠、六氟磷酸钠和三弗甲磺酸钠中的一种或二种。

9.根据权利要求6所述的电解液,其特征在于,所述有机溶剂为碳酸脂类有机溶剂,和/或,所述碳酸脂类有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯和氟代碳酸乙烯酯中的一种或多种。

10.根据权利要求5所述的电解液,其特征在于,钠离子电池用电解液添加剂占所述基础电解液质量百分比的0.01%-5%。

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【技术特征摘要】

1.一种用于钠离子电池的深共晶电解液添加剂的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述钠盐采用双三氟甲磺酰亚胺钠、双氟磺酰亚胺钠、二氟草酸硼酸钠、双草酸硼酸钠和四氟硼酸钠中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述酸酐类化合物采用苯甲酸酐、戊二酸酐、马来酸酐、衣康酸酐、异丁酸酐、乙酸酐、丙烯酸酐中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述钠盐与酸酐类化合物的摩尔比为1:1-1:5。

5.一种钠离子电池的电解液,包括基础电解液和采用权利要求1-4任一项所述的制备方法制备的添...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴昊张嘉恒吴万宝李豪
申请(专利权)人:常州千沐新能源有限公司
类型:发明
国别省市:

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