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一种高电压宽温阻燃电池电解液及其制备方法和应用技术

技术编号:43112608 阅读:21 留言:0更新日期:2024-10-26 09:52
本发明专利技术公开了一种高电压宽温阻燃电池电解液及其制备方法和应用。该电解液包括腈类溶剂、固态电解质成膜剂、反溶剂化惰性溶剂和钠盐;所述反溶剂化惰性溶剂的含量为电解液总体积的10~60%。本发明专利技术电解液具有优异的阻燃性和高电压稳定性。用于钠电池时,电解液能够在‑20℃~60℃温度范围内表现出较高的比容量和循环稳定性,为实现高安全、高电压和宽温域的钠电池提供了可行性方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电解液,尤其涉及一种高电压宽温阻燃电池电解液,还涉及其制备方法和应用,属于电池。


技术介绍

1、钠离子电池因其成本效益高、钠来源广泛以及与锂离子电池类似的电荷存储机制而受到研究人员的广泛关注。然而,与锂相比,钠的分子量更高(22.99g/mol),标准电极电位更高(-2.71v对she)。这使得钠离子电池的能量密度普遍低于锂离子电池,从而限制了其在大规模储能设备中的应用。使用高比容量的活性电极材料(如层状金属氧化物和金属钠)和提高电池的截止电压是提高钠离子电池能量密度的可行方法。

2、电解液作为正负极之间传递阴阳离子的媒介,通过影响电极/电解液界面膜的稳定性,决定电池的工作电压,对电池的性能起着关键性作用。高电压下,传统电解液与电极材料间会发生严重副反应,且无法在电极表面形成稳定的界面层,导致电解液耗尽、正极结构退化以及钠枝晶生长,加快电池失效,甚至引发安全事故,故不适用于高压钠金属电池。此外,为满足更广泛的使用环境,钠电池被要求具有更好的高低温充放电性能。因此,开发高电压宽温阻燃电池电解液是目前亟待解决的问题。

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【技术保护点】

1.一种高电压宽温阻燃电池电解液,其特征在于:包括腈类溶剂、固态电解质成膜剂、反溶剂化惰性溶剂以及钠盐;所述反溶剂化惰性溶剂的含量为电解液总体积的10~60%。

2.根据权利要求1所述的一种高电压宽温阻燃电池电解液,其特征在于:所述腈类溶剂包括丁腈、乙腈、己二腈、戊腈、2-甲基戊二腈、乙二醇双丙腈醚、硫酰二丙腈、1,3,6-己烷三腈、3-(2,2,2-三氟乙氧基)丙腈、1,3,5-戊烷三腈、3-(三乙氧基硅)丙腈、乙氧基(五氟)环三磷腈中至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种高电压宽温阻燃电池电解液,其特征在于:所述固态电解质成膜剂包括氟化碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯...

【技术特征摘要】

1.一种高电压宽温阻燃电池电解液,其特征在于:包括腈类溶剂、固态电解质成膜剂、反溶剂化惰性溶剂以及钠盐;所述反溶剂化惰性溶剂的含量为电解液总体积的10~60%。

2.根据权利要求1所述的一种高电压宽温阻燃电池电解液,其特征在于:所述腈类溶剂包括丁腈、乙腈、己二腈、戊腈、2-甲基戊二腈、乙二醇双丙腈醚、硫酰二丙腈、1,3,6-己烷三腈、3-(2,2,2-三氟乙氧基)丙腈、1,3,5-戊烷三腈、3-(三乙氧基硅)丙腈、乙氧基(五氟)环三磷腈中至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种高电压宽温阻燃电池电解液,其特征在于:所述固态电解质成膜剂包括氟化碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、亚硫酸酯、二硫化四甲基秋兰姆、十六烷基三甲基溴化铵、1,2-二溴苯中至少一种。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种高电压宽温阻燃电池电解液,其特征在于:所述腈类溶剂与固态电解质成膜剂的质量比为1~6:1。

5.根据权利要求1所述的一种高电压宽温阻燃电池电解液,其特征在于:所述反溶剂化惰性溶剂包括1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、1,1,2,2-四氟乙基乙基醚、1,1...

【专利技术属性】
技术研发人员:周亮君吴雅琴韦伟峰王彬彬朱海鹏
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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