CN113991177A - 一种钠离子电池非水电解液及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种钠离子电池非水电解液及其应用。所述钠离子电池非水电解液包括钠盐、非水溶剂和添加剂，所述添加剂包括二氟双草酸磷酸钠和辅助成膜添加剂。其采用的二氟双草酸磷酸钠添加剂不仅能够在负极界面形成致密且稳定的SEI膜，从而提升了钠离子电池的循环寿命；其还能够优先于其他添加剂发生成膜过程，形成稳定的SEI膜后抑制了后续其他添加剂的消耗量，以此来提高钠离子电池的动力学性能。
Description
技术领域
本发明属于电池领域，具体涉及一种钠离子电池非水电解液及其应用。
背景技术
二次电池，通过利用化学反应的可逆性来实现化学能与电能之间的转化，进而达到电池的能够充放电的目的。目前市场上主要的二次电池包括镍氢电池、镍镉电池、铅酸(或铅蓄)电池和锂离子电池。其中，锂离子电池以能量密度高，循环寿命长的优势被广泛应用，但是锂离子电池面临着锂资源匮乏，成本较贵的问题。近年来，钠离子电池作为潜在的储能技术之一，越来越受到研究人员的关注。钠离子电池与锂离子电池具有相似的工作原理，仅是电池中的迁移离子变成了钠，同时金属钠的资源丰富，并且钠离子电池还具备生产成本低廉的优势，但其循环寿命相对较短，仍需要进一步提高，从而满足储能领域的需求。
电解液作为钠离子电池的重要组成部分，不仅在电池正极与负极之间起到传递钠离子的作用，尤其还对电池的性能有着重要影响。目前多采用电解液添加剂来提高钠离子电池的电化学性能，添加剂在首次充电过程中在电极界面形成一层固体电解质膜(SolidElectrolyte Interface，SEI)，SEI膜的稳定性决定了钠离子电池的循环寿命。
CN113036220A公开了一种钠离子电池的电解液，其包含钠盐、非水溶剂和二氟磷酸钠、磷酸酯类化合物以及氟碳化合物的添加剂，在添加剂含量较多的情况下，钠离子电池的比容量仍在不断衰减。CN109378523A公开了一种提升钠离子电池界面稳定性的非水电解液，包括：钠盐、有机溶剂和功能添加剂，其能够参与生成界面膜的过程，进而提升钠离子电池的循环稳定性，但钠离子电池的循环寿命仍需进一步提高。
基于以上考虑，在本领域中，期望开发一种钠离子电池非水电解液，其不仅能够形成稳定的SEI膜，同时能够进一步提升钠离子电池的循环性能，从而来满足储能领域的需求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种钠离子电池非水电解液及其应用。本发明提供的钠离子电池非水电解液采用二氟双草酸磷酸钠添加剂，其能够优先在负极材料表面形成致密且稳定的SEI膜，从而减少了后续添加剂的消耗量。同时，二氟双草酸磷酸钠添加剂和其他辅助成膜添加剂的复配使用，一方面提升了钠离子电池的循环寿命，另一方面降低了钠离子电池内部的阻抗，从而综合提升钠离子电池的动力学性能。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种钠离子电池非水电解液及其应用，所述钠离子电池非水电解液包括钠盐、非水溶剂和添加剂，所述添加剂包括二氟双草酸磷酸钠和辅助成膜添加剂。
本发明提供一种钠离子电池非水电解液，其采用的二氟双草酸磷酸钠添加剂不仅能够在负极界面形成致密且稳定的SEI膜，减少了负极界面钝化膜在后续电池的循环过程中出现劣化的情况，从而提升了钠离子电池的循环寿命；其还具有较低的成膜电位，因此能够优先于其他添加剂发生成膜过程，形成稳定的SEI膜后抑制了后续其他添加剂的消耗量，进而使得固体电解质膜的阻抗降低，以此来提高钠离子电池的动力学性能。
优选地，所述钠离子电池非水电解液中二氟双草酸磷酸钠的质量百分含量为0.01～5％，例如可以为0.01％，0.1％，0.5％，1％，2％或5％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述钠离子电池非水电解液中二氟双草酸磷酸钠的质量百分含量为0.1～2％，例如可以为0.1％，0.2％，0.5％，0.8％，1％或2％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述辅助成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯或硫酸乙烯酯中的任意一种或至少两种的组合，例如可以为碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯或硫酸乙烯酯，但不限于所列举的种类，辅助成膜添加剂范围内其它未列举的种类同样适用。
优选地，所述钠离子电池非水电解液中辅助成膜添加剂的质量百分含量为0.1～10％，例如可以为0.1％，0.5％，1％，5％，8％或10％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述钠盐包括六氟磷酸钠、氯化钠、氟化钠、硫酸钠、碳酸钠、磷酸钠、硝酸钠、四氟硼酸钠、二氟草酸硼酸钠或双草酸硼酸钠中的任意一种或至少两种的组合，例如可以为六氟磷酸钠和氯化钠、氟化钠和硫酸钠、碳酸钠、磷酸钠、硝酸钠、四氟硼酸钠、二氟草酸硼酸钠或双草酸硼酸钠，但不限于所列举的种类，钠盐范围内其它未列举的种类同样适用。
优选地，所述钠盐为六氟磷酸钠。
优选地，所述钠离子电池非水电解液中钠盐的质量百分含量为10～30％，例如可以为10％，15％，20％，25％或30％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述非水溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、丙酸乙酯或丙酸丙酯中的至少两种的组合，例如可以为碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯和碳酸二乙酯或碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和丙酸乙酯，但不限于所列举的种类，非水溶剂范围内其它未列举的种类同样适用。
优选地，所述钠离子电池非水电解液中非水溶剂的质量百分含量为50～90％，例如可以为50％，65％，75％，80％，85％或90％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
第二方面，本发明提供了一种钠离子电池，所述钠离子电池包括正极片、负极片、电解液和隔膜，所述电解液包括由第一方面所述的钠离子电池非水电解液。
优选地，所述钠离子电池还包括正极活性物质和负极活性物质。
优选地，所述正极活性物质包括层状过渡金属氧化物、聚阴离子化合物或普鲁士蓝类化合物中的任意一种或至少两种的组合，例如可以为层状过渡金属氧化物和聚阴离子化合物、普鲁士蓝类化合物或层状过渡金属氧化物，但不限于所列举的种类，正极活性物质范围内其它未列举的种类同样适用。
优选地，所述负极活性物质包括硬碳、软碳、膨胀石墨、碳纳米管或石墨烯中的任意一种或至少两种的组合，例如可以为硬碳和软碳、膨胀石墨和碳纳米管或石墨烯，但不限于所列举的种类，负极活性物质范围内其它未列举的种类同样适用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种钠离子电池非水电解液，其中二氟双草酸磷酸钠添加剂的用量小，并能够在负极界面形成致密和稳定的SEI膜，避免钠离子电池在后续循环过程中SEI膜破裂或分解等问题，从而提升了钠离子电池的循环寿命；同时二氟双草酸磷酸钠的成膜电位较低，因此能够在其他添加剂之前参与成膜过程，进而降低了固体电解质膜的阻抗，以此来综合提升钠离子电池的电化学性能。
附图说明
图1为实施例8和对比例1提供的钠离子电池的25℃下循环的容量保持率。
具体实施方式
下面通过结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
本实施例和对比例中使用的六氟磷酸锂、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯纯度均在99.95％以上。
本实施例中使用的二氟双草酸磷酸钠采用以下合称路线合成：
NaPF6+4NaF+4PCl5→5NaPF2Cl4
NaPF2Cl4+2H2C2O4→NaP(C2O4)2F2+4HCl
实施例1
本实施例提供了一种钠离子电池非水电解液，以非水电解液的总质量为100％计，所述钠离子非水电解液包括质量百分含量分别为1％的二氟双草酸磷酸钠、2.5％的碳酸亚乙烯酯(VC)和2.5％的硫酸乙烯酯(DTD)的添加剂，钠盐包括质量百分含量为20％的六氟磷酸钠，非水溶剂为质量百分含量为22.2％的碳酸乙烯酯(EC)、44.4％的碳酸甲乙酯(EMC)和7.4％的碳酸二乙酯(DEC)。
所述钠离子电池非水电解液制备方法如下：
电解液在手套箱中配制，在手套箱中氮气含量为99.999％，手套箱中的实际氧含量＜0.1ppm，水分含量＜0.1ppm。以非水电解液的总质量为100％计，将质量百分含量为22.2％的碳酸乙烯酯、44.4％的碳酸甲乙酯和7.4％的碳酸二乙酯电池级有机溶剂混合均匀后，将充分干燥后的六氟磷酸钠加入上述非水溶剂，并加入质量百分含量分别为1％的二氟双草酸磷酸钠、2.5％的碳酸亚乙烯酯和2.5％的硫酸乙烯酯的添加剂，再加入质量百分含量分别为20％的六氟磷酸钠，配制成钠离子电池非水电解液。
钠离子电池的制备方法如下：
正极片：以层状过渡金属氧化物(NaNi0.6Fe0.25Mn0.15O2)为正极活性物质，炭黑(Super P)为导电剂，聚偏氟乙烯为粘结剂，按照97:2:1的比例，通过合浆罐，充分搅拌均匀后，涂覆到铝箔集流体上，烘干、碾压、模切，得到正极片。
负极片：以硬碳为负极活性物质，炭黑(Super P)为导电剂，羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶为粘结剂，按照95.5:1:1.5:2的比例，通过合浆罐，充分搅拌均匀后，涂覆到铝箔集流体上，烘干、碾压、模切，得到负极片。
钠离子电池制作：将正极片、隔膜、负极片按照顺序以“Z”字形方式叠好，隔离膜处于正极片与负极片之间，然后将裸电芯封装在壳体中，烘烤后，注入电解液，经过预充、排气、化成等工序，即得到钠离子电池。
实施例2
本实施例提供了一种钠离子电池非水电解液，以非水电解液的总质量为100％计，所述钠离子非水电解液包括质量百分含量分别为0.1％的二氟双草酸磷酸钠、5％的碳酸亚乙烯酯和5％的硫酸乙烯酯的添加剂，钠盐包括质量百分含量为10％的六氟磷酸钠，非水溶剂为质量百分含量为23.97％的碳酸乙烯酯、47.94％的碳酸甲乙酯和7.99％的碳酸二乙酯。
所述钠离子电池非水电解液制备方法如下：
电解液在手套箱中配制，在手套箱中氮气含量为99.999％，手套箱中的实际氧含量＜0.1ppm，水分含量＜0.1ppm。以非水电解液的总质量为100％计，将质量百分含量为23.97％的碳酸乙烯酯、47.94％的碳酸甲乙酯和7.99％的碳酸二乙酯电池级有机溶剂混合均匀后，将充分干燥后的六氟磷酸钠加入上述非水溶剂，并加入质量百分含量分别为0.1％的二氟双草酸磷酸钠、5％的碳酸亚乙烯酯和5％的硫酸乙烯酯的添加剂，再加入质量百分含量分别为10％的六氟磷酸钠，配制成钠离子电池非水电解液。
钠离子电池的制备方法如下：
本实施例钠离子电池的制备方法与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供了一种钠离子电池非水电解液，以非水电解液的总质量为100％计，所述钠离子非水电解液包括质量百分含量分别为2％的二氟双草酸磷酸钠、2.5％的碳酸亚乙烯酯和2.5％的硫酸乙烯酯的添加剂，钠盐包括质量百分含量为30％的六氟磷酸钠，非水溶剂为质量百分含量为18.9％的碳酸乙烯酯、37.8％的碳酸甲乙酯和6.3％的碳酸二乙酯。
所述钠离子电池非水电解液制备方法如下：
电解液在手套箱中配制，在手套箱中氮气含量为99.999％，手套箱中的实际氧含量＜0.1ppm，水分含量＜0.1ppm。以非水电解液的总质量为100％计，将质量百分含量为18.9％的碳酸乙烯酯、37.8％的碳酸甲乙酯和6.3％的碳酸二乙酯电池级有机溶剂混合均匀后，将充分干燥后的六氟磷酸钠加入上述非水溶剂，并加入质量百分含量分别为2％的二氟双草酸磷酸钠、2.5％的碳酸亚乙烯酯和2.5％的硫酸乙烯酯的添加剂，再加入质量百分含量分别为30％的六氟磷酸钠，配制成钠离子电池非水电解液。
钠离子电池的制备方法如下：
本实施例钠离子电池的制备方法与实施例1相同。
实施例4
本实施例提供了一种钠离子电池非水电解液，以非水电解液的总质量为100％计，所述钠离子非水电解液包括质量百分含量分别为0.01％的二氟双草酸磷酸钠、2.5％的碳酸亚乙烯酯和2.5％的硫酸乙烯酯的添加剂，钠盐包括质量百分含量为20％的六氟磷酸钠，非水溶剂为质量百分含量为22.497％的碳酸乙烯酯、44.994％的碳酸甲乙酯和7.499％的碳酸二乙酯。
所述钠离子电池非水电解液制备方法如下：
电解液在手套箱中配制，在手套箱中氮气含量为99.999％，手套箱中的实际氧含量＜0.1ppm，水分含量＜0.1ppm。以非水电解液的总质量为100％计，将质量百分含量为22.497％的碳酸乙烯酯、44.994％的碳酸甲乙酯和7.499％的碳酸二乙酯电池级有机溶剂混合均匀后，将充分干燥后的六氟磷酸钠加入上述非水溶剂，并加入质量百分含量分别为0.01％的二氟双草酸磷酸钠、2.5％的碳酸亚乙烯酯和2.5％的硫酸乙烯酯的添加剂，再加入质量百分含量分别为20％的六氟磷酸钠，配制成钠离子电池非水电解液。
钠离子电池的制备方法如下：
本实施例钠离子电池的制备方法与实施例1相同。
实施例5
本实施例提供了一种钠离子电池非水电解液，以非水电解液的总质量为100％计，所述钠离子非水电解液包括质量百分含量分别为5％的二氟双草酸磷酸钠、2.5％的碳酸亚乙烯酯和2.5％的硫酸乙烯酯的添加剂，钠盐包括质量百分含量为20％的六氟磷酸钠，非水溶剂为质量百分含量为21％的碳酸乙烯酯、42％的碳酸甲乙酯和7％的碳酸二乙酯。
所述钠离子电池非水电解液制备方法如下：
电解液在手套箱中配制，在手套箱中氮气含量为99.999％，手套箱中的实际氧含量＜0.1ppm，水分含量＜0.1ppm。以非水电解液的总质量为100％计，将质量百分含量为21％的碳酸乙烯酯、42％的碳酸甲乙酯和7％的碳酸二乙酯电池级有机溶剂混合均匀后，将充分干燥后的六氟磷酸钠加入上述非水溶剂，并加入质量百分含量分别为5％的二氟双草酸磷酸钠、2.5％的碳酸亚乙烯酯和2.5％的硫酸乙烯酯的添加剂，再加入质量百分含量分别为20％的六氟磷酸钠，配制成钠离子电池非水电解液。
钠离子电池的制备方法如下：
本实施例钠离子电池的制备方法与实施例1相同。
实施例6
本实施例提供了一种钠离子电池非水电解液，以非水电解液的总质量为100％计，所述钠离子非水电解液包括质量百分含量分别为0.01％的二氟双草酸磷酸钠和2％的碳酸亚乙烯酯的添加剂，钠盐包括质量百分含量为14％的六氟磷酸钠，非水溶剂为质量百分含量为25.197％的碳酸乙烯酯、50.394％的碳酸甲乙酯和8.399％的碳酸二乙酯。
所述钠离子电池非水电解液制备方法如下：
电解液在手套箱中配制，在手套箱中氮气含量为99.999％，手套箱中的实际氧含量＜0.1ppm，水分含量＜0.1ppm。以非水电解液的总质量为100％计，将质量百分含量为25.197％的碳酸乙烯酯、50.394％的碳酸甲乙酯和8.399％的碳酸二乙酯电池级有机溶剂混合均匀后，将充分干燥后的六氟磷酸钠加入上述非水溶剂，并加入质量百分含量分别为0.01％的二氟双草酸磷酸钠和2％的碳酸亚乙烯酯的添加剂，再加入质量百分含量分别为14％的六氟磷酸钠，配制成钠离子电池非水电解液。
钠离子电池的制备方法如下：
本实施例钠离子电池的制备方法与实施例1相同。
实施例7
本实施例提供了一种钠离子电池非水电解液，以非水电解液的总质量为100％计，所述钠离子非水电解液包括质量百分含量分别为0.1％的二氟双草酸磷酸钠和2％的碳酸亚乙烯酯的添加剂，钠盐包括质量百分含量为14％的六氟磷酸钠，非水溶剂为质量百分含量为25.17％的碳酸乙烯酯、50.34％的碳酸甲乙酯和8.39％的碳酸二乙酯。
所述钠离子电池非水电解液制备方法如下：
电解液在手套箱中配制，在手套箱中氮气含量为99.999％，手套箱中的实际氧含量＜0.1ppm，水分含量＜0.1ppm。以非水电解液的总质量为100％计，将质量百分含量为25.17％的碳酸乙烯酯、50.34％的碳酸甲乙酯和8.39％的碳酸二乙酯电池级有机溶剂混合均匀后，将充分干燥后的六氟磷酸钠加入上述非水溶剂，并加入质量百分含量分别为0.1％的二氟双草酸磷酸钠和2％的碳酸亚乙烯酯的添加剂，再加入质量百分含量分别为14％的六氟磷酸钠，配制成钠离子电池非水电解液。
钠离子电池的制备方法如下：
本实施例钠离子电池的制备方法与实施例1相同。
实施例8
本实施例提供了一种钠离子电池非水电解液，以非水电解液的总质量为100％计，所述钠离子非水电解液包括质量百分含量分别为1％的二氟双草酸磷酸钠和2％的碳酸亚乙烯酯的添加剂，钠盐包括质量百分含量为14％的六氟磷酸钠，非水溶剂为质量百分含量为24.9％的碳酸乙烯酯、49.8％的碳酸甲乙酯和8.3％的碳酸二乙酯。
所述钠离子电池非水电解液制备方法如下：
电解液在手套箱中配制，在手套箱中氮气含量为99.999％，手套箱中的实际氧含量＜0.1ppm，水分含量＜0.1ppm。以非水电解液的总质量为100％计，将质量百分含量为24.9％的碳酸乙烯酯、49.8％的碳酸甲乙酯和8.3％的碳酸二乙酯电池级有机溶剂混合均匀后，将充分干燥后的六氟磷酸钠加入上述非水溶剂，并加入质量百分含量分别为1％的二氟双草酸磷酸钠和2％的碳酸亚乙烯酯的添加剂，再加入质量百分含量分别为14％的六氟磷酸钠，配制成钠离子电池非水电解液。
钠离子电池的制备方法如下：
本实施例钠离子电池的制备方法与实施例1相同。
实施例9
本实施例提供了一种钠离子电池非水电解液，以非水电解液的总质量为100％计，所述钠离子非水电解液包括质量百分含量分别为2％的二氟双草酸磷酸钠和2％的碳酸亚乙烯酯的添加剂，钠盐包括质量百分含量为14％的六氟磷酸钠，非水溶剂为质量百分含量为24.6％的碳酸乙烯酯、49.2％的碳酸甲乙酯和8.2％的碳酸二乙酯。
所述钠离子电池非水电解液制备方法如下：
电解液在手套箱中配制，在手套箱中氮气含量为99.999％，手套箱中的实际氧含量＜0.1ppm，水分含量＜0.1ppm。以非水电解液的总质量为100％计，将质量百分含量为24.6％的碳酸乙烯酯、49.2％的碳酸甲乙酯和8.2％的碳酸二乙酯电池级有机溶剂混合均匀后，将充分干燥后的六氟磷酸钠加入上述非水溶剂，并加入质量百分含量分别为2％的二氟双草酸磷酸钠和2％的碳酸亚乙烯酯的添加剂，再加入质量百分含量分别为14％的六氟磷酸钠，配制成钠离子电池非水电解液。
钠离子电池的制备方法如下：
本实施例钠离子电池的制备方法与实施例1相同。
实施例10
本实施例提供了一种钠离子电池非水电解液，以非水电解液的总质量为100％计，所述钠离子非水电解液包括质量百分含量分别为5％的二氟双草酸磷酸钠和2％的碳酸亚乙烯酯的添加剂，钠盐包括质量百分含量为14％的六氟磷酸钠，非水溶剂为质量百分含量为23.7％的碳酸乙烯酯、47.4％的碳酸甲乙酯和7.9％的碳酸二乙酯。
所述钠离子电池非水电解液制备方法如下：
电解液在手套箱中配制，在手套箱中氮气含量为99.999％，手套箱中的实际氧含量＜0.1ppm，水分含量＜0.1ppm。以非水电解液的总质量为100％计，将质量百分含量为23.7％的碳酸乙烯酯、47.4％的碳酸甲乙酯和7.9％的碳酸二乙酯电池级有机溶剂混合均匀后，将充分干燥后的六氟磷酸钠加入上述非水溶剂，并加入质量百分含量分别为5％的二氟双草酸磷酸钠和2％的碳酸亚乙烯酯的添加剂，再加入质量百分含量分别为14％的六氟磷酸钠，配制成钠离子电池非水电解液。
钠离子电池的制备方法如下：
本实施例钠离子电池的制备方法与实施例1相同。
实施例11
本实施例提供了一种钠离子电池非水电解液，以非水电解液的总质量为100％计，所述钠离子非水电解液包括质量百分含量分别为1.5％的二氟双草酸磷钠和2％的氟代碳酸乙烯酯的添加剂，钠盐包括质量百分含量为15％的六氟磷酸钠，非水溶剂为质量百分含量为24.45％的碳酸乙烯酯和57.05％的碳酸甲乙酯。
所述钠离子电池非水电解液制备方法如下：
电解液在手套箱中配制，在手套箱中氮气含量为99.999％，手套箱中的实际氧含量＜0.1pm，水分含量＜0.1ppm。以非水电解液的总质量为100％计，将质量百分含量为24.45％的碳酸乙烯酯和57.05％的碳酸甲乙酯电池级有机溶剂混合均匀后，将充分干燥后的六氟磷酸钠加入上述非水溶剂，并加入质量百分含量分别为1.5％的二氟双草酸磷酸钠和2％的氟代碳酸乙烯酯的添加剂，再加入质量百分含量分别为15％的六氟磷酸钠，配制成钠离子电池非水电解液。
钠离子电池的制备方法如下：
本实施例钠离子电池的制备方法与实施例1相同。
实施例12
本实施例提供了一种钠离子电池非水电解液，以非水电解液的总质量为100％计，所述钠离子非水电解液包括质量百分含量分别为1％的二氟双草酸磷酸钠、1％的碳酸亚乙烯酯和2％的氟代碳酸乙烯酯的添加剂，钠盐包括质量百分含量为15％的六氟磷酸钠，非水溶剂为质量百分含量为16.2％的碳酸乙烯酯、8.1％的碳酸甲乙酯和56.7％的碳酸二乙酯。
所述钠离子电池非水电解液制备方法如下：
电解液在手套箱中配制，在手套箱中氮气含量为99.999％，手套箱中的实际氧含量＜0.1ppm，水分含量＜0.1ppm。以非水电解液的总质量为100％计，将质量百分含量为16.2％的碳酸乙烯酯、8.1％的碳酸甲乙酯和56.7％的碳酸二乙酯电池级有机溶剂混合均匀后，将充分干燥后的六氟磷酸钠加入上述非水溶剂，并加入质量百分含量分别为1％的二氟双草酸磷酸钠、1％的碳酸亚乙烯酯和2％的氟代碳酸乙烯酯的添加剂，再加入质量百分含量分别为15％的六氟磷酸钠，配制成钠离子电池非水电解液。
钠离子电池的制备方法如下：
本实施例钠离子电池的制备方法与实施例1相同。
对比例1
本对比例与实施例6的区别之处在于，在钠离子电池非水电解液的制备过程中，以非水电解液的总质量为100％计，不添加二氟双草酸磷酸钠，非水溶剂为质量百分含量为25.2％的碳酸乙烯酯、50.4％的碳酸甲乙酯和8.4％的碳酸二乙酯，其他均与实施例6相同。
对比例2
本对比例与实施例6的区别之处在于，在钠离子电池非水电解液的制备过程中，以非水电解液的总质量为100％计，二氟双草酸磷酸钠的质量百分含量为10％，非水溶剂为质量百分含量为22.2％的碳酸乙烯酯、44.4％的碳酸甲乙酯和7.4％的碳酸二乙酯，其他均与实施例6相同。
对比例3
本对比例与实施例11的区别之处在于，在钠离子电池非水电解液的制备过程中，以非水电解液的总质量为100％计，不添加二氟双草酸磷酸钠，非水溶剂为质量百分含量为24.9％的碳酸乙烯酯和58.1％的碳酸甲乙酯，其他均与实施例11相同。
对比例4
本对比例与实施例12的区别之处在于，在钠离子电池非水电解液的制备过程中，以非水电解液的总质量为100％计，不添加二氟双草酸磷酸钠，非水溶剂为质量百分含量为16.4％的碳酸乙烯酯、8.2％的碳酸甲乙酯和57.4％的碳酸二乙酯，其他均与实施例12相同。
表1：
测试条件
将实施例1-12与对比例1-4制备得到的钠离子电池分别进行25℃下的循环性能和DCR性能测试，测试方法如下：
(1)25℃循环测试：将电池以1C恒流恒压充电至3.8V，截止电流0.05C，再1C恒流放电至1.8V，如此充、放循环，计算循环容量保持率，循环容量保持率(％)＝测试循环周放电容量/前3次循环放电容量平均值×100％。
(2)DCR测试：将电芯1C恒流恒压充电至3.8V，搁置30min，然后以1C电流将电池放电至50％SOC，搁置1h，再以5C放电10s。DCR计算公式如下：DCR＝(Vt-V0)/I×1000；Vt：脉冲放电t时刻的电压；V0：脉冲放电前的电压；I：电流。
测试的结果如表2所示：
表2：
由表2的数据可以看出，实施例1-12和对比例1、3和4对比可得，电解液中二氟双草酸磷酸钠添加剂的质量百分含量会影响制备得到的钠离子电池的循环性能，将二氟双草酸磷酸钠的质量百分含量控制在0.1～2％范围内，即能够得到较长的电池循环寿命，图1为实施例8和对比例1提供的钠离子电池的25℃下循环的容量保持率，表明实施例8的容量保持率远高于对比例1。与对比例1-4相比，本发明提供的实施例提高了锂离子电池的循环寿命和容量保持率，并且DCR电阻不超过2.4mΩ，但实施例4和6表明低含量的二氟双草酸磷酸钠对提高锂离子电池的循环性能的作用有限。对比例2说明过高的二氟双草酸磷酸钠添加量对降低电池的DCR电阻和提升电池的循环寿命的作用与二氟双草酸磷酸钠质量百分含量为2％时所起的作用基本相当，因此没有必要加过量的二氟双草酸磷酸钠，但是添加含量过低则对电池循环寿命的提升较少。
与对比例1、3和4相比可以看出，二氟双草酸磷酸钠添加剂能够在负极材料表面形成致密且稳定的SEI膜，减少了在电池的循环过程中负极界面膜的劣化情况，从而显著提升了钠离子电池的循环寿命，同时和其他辅助成膜添加剂的复配使用降低了电池的DCR电阻，进而加快了钠离子电池的反应动力学。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺方法，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种钠离子电池非水电解液，其特征在于，所述钠离子电池非水电解液包括钠盐、非水溶剂和添加剂，所述添加剂包括二氟双草酸磷酸钠和辅助成膜添加剂。
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，所述钠离子电池非水电解液中二氟双草酸磷酸钠的质量百分含量为0.01～5％；
优选地，所述钠离子电池非水电解液中二氟双草酸磷酸钠的质量百分含量为0.1～2％。
3.根据权利要求1或2所述的钠离子电池非水电解液，其特征在于，所述辅助成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯或硫酸乙烯酯中的任意一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的钠离子电池非水电解液，其特征在于，所述钠离子电池非水电解液中辅助成膜添加剂的质量百分含量为0.1～10％。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的钠离子电池非水电解液，其特征在于，所述钠盐包括六氟磷酸钠、氯化钠、氟化钠、硫酸钠、碳酸钠、磷酸钠、硝酸钠、四氟硼酸钠、二氟草酸硼酸钠或双草酸硼酸钠中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述钠盐为六氟磷酸钠。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的钠离子电池非水电解液，其特征在于，所述钠离子电池非水电解液中钠盐的质量百分含量为10～30％。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的钠离子电池非水电解液，其特征在于，所述非水溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、丙酸乙酯或丙酸丙酯中的至少两种的组合。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的钠离子电池非水电解液，其特征在于，所述钠离子电池非水电解液中非水溶剂的质量百分含量为50～90％。
9.一种钠离子电池，其特征在于，所述钠离子电池包括正极片、负极片、电解液和隔膜，所述电解液包括如权利要求1-8中任一项所述的钠离子电池非水电解液。
10.根据权利要求9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活性物质和负极活性物质；
优选地，所述正极活性物质包括层状过渡金属氧化物、聚阴离子化合物或普鲁士蓝类化合物中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述负极活性物质包括硬碳、软碳、膨胀石墨、碳纳米管或石墨烯中的任意一种或至少两种的组合。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114497744A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-05-13 | 天津市捷威动力工业有限公司 | 钠离子电解液及其应用、钠离子电池及其制备方法 |
| CN116666764A (zh) * | 2023-07-26 | 2023-08-29 | 江苏众钠能源科技有限公司 | 用于钠离子电池的电解液及钠离子电池 |
| CN117334885A (zh) * | 2023-11-30 | 2024-01-02 | 天鹏锂能技术(淮安)有限公司 | 一种钠离子电池用负极材料及其制备方法和钠离子电池 |
| WO2024082789A1 (zh) * | 2022-10-19 | 2024-04-25 | 深圳新宙邦科技股份有限公司 | 一种钠离子二次电池 |
| WO2024125104A1 (zh) * | 2022-12-16 | 2024-06-20 | 深圳新宙邦科技股份有限公司 | 一种高首效长循环钠离子电池 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180301756A1 (en) * | 2015-06-09 | 2018-10-18 | Stella Chemifa Corporation | Nonaqueous electrolyte solution for secondary batteries and secondary battery provided with same |
| CN109180730A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-01-11 | 苏州松湖新能源材料有限公司 | 一种二氟双草酸磷酸盐的制备方法 |
| JP2019046614A (ja) * | 2017-08-31 | 2019-03-22 | 三菱ケミカル株式会社 | ナトリウムイオン二次電池用非水系電解液及びナトリウムイオン二次電池 |
| CN113036220A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-25 | 星恒电源股份有限公司 | 一种兼具低阻抗和长循环性能的非水电解液及钠离子电池 |
| CN113474931A (zh) * | 2019-02-28 | 2021-10-01 | 三菱化学株式会社 | 钠离子二次电池用非水系电解液和钠离子二次电池 |
-
2021
- 2021-10-25 CN CN202111241685.5A patent/CN113991177A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180301756A1 (en) * | 2015-06-09 | 2018-10-18 | Stella Chemifa Corporation | Nonaqueous electrolyte solution for secondary batteries and secondary battery provided with same |
| JP2019046614A (ja) * | 2017-08-31 | 2019-03-22 | 三菱ケミカル株式会社 | ナトリウムイオン二次電池用非水系電解液及びナトリウムイオン二次電池 |
| CN109180730A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-01-11 | 苏州松湖新能源材料有限公司 | 一种二氟双草酸磷酸盐的制备方法 |
| CN113474931A (zh) * | 2019-02-28 | 2021-10-01 | 三菱化学株式会社 | 钠离子二次电池用非水系电解液和钠离子二次电池 |
| CN113036220A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-25 | 星恒电源股份有限公司 | 一种兼具低阻抗和长循环性能的非水电解液及钠离子电池 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114497744A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-05-13 | 天津市捷威动力工业有限公司 | 钠离子电解液及其应用、钠离子电池及其制备方法 |
| WO2024082789A1 (zh) * | 2022-10-19 | 2024-04-25 | 深圳新宙邦科技股份有限公司 | 一种钠离子二次电池 |
| WO2024125104A1 (zh) * | 2022-12-16 | 2024-06-20 | 深圳新宙邦科技股份有限公司 | 一种高首效长循环钠离子电池 |
| CN116666764A (zh) * | 2023-07-26 | 2023-08-29 | 江苏众钠能源科技有限公司 | 用于钠离子电池的电解液及钠离子电池 |
| CN116666764B (zh) * | 2023-07-26 | 2023-10-10 | 江苏众钠能源科技有限公司 | 用于钠离子电池的电解液及钠离子电池 |
| CN117334885A (zh) * | 2023-11-30 | 2024-01-02 | 天鹏锂能技术(淮安)有限公司 | 一种钠离子电池用负极材料及其制备方法和钠离子电池 |
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