CN116779969B - 钠离子电池电解液、钠离子电池和提高钠离子电池性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种钠离子电池电解液、钠离子电池和提高钠离子电池性能的方法，涉及二次电池技术领域；所述电解液包括：钠盐，非水溶剂以及添加剂；本申请提供的电解液能显著提高钠离子电池的常温循环性能、低温放电性能和高温存储性能。
Description
技术领域
本申请涉及二次电池技术领域，具体涉及一种钠离子电池电解液、钠离子电池和提高钠离子电池性能的方法。
背景技术
锂离子电池具有工作电压高、比容量大、循环寿命长及环境友好等优点，被广泛应用于数码、储能和动力等领域。但是锂离子电池存在成本高、安全性差、高低温性能一般、倍率性能较低、锂资源储量低且分布不均匀等缺点。钠资源储量丰富、分布广泛、成本低廉，因此钠离子电池近年来备受关注。
电解液作为钠离子电池中离子传输的载体，对电池性能发挥起着至关重要的作用。尤其是作为动力电池使用时，要兼顾高低温及长循环性能，以满足动力需要。
在电解液的三大组分中，钠盐和溶剂的配方变化不大，而添加剂具有用量少、性能改善突出的特点，是提升钠离子电池性能的关键因素，成为近几年研究的热点，而现有的电解液在循环性能以及高温性能均存着性能不佳的问题。因此，需要开发适合于钠离子二次电池的电解液添加剂。
在现有的添加剂中，由于苯基化合物(如联苯、环己基苯或对氟甲苯)氧化时聚合形成粘稠的物质可以阻塞隔膜造成电池断电从而保护了电池，其被广泛用做防过充添加剂。但苯基本质上的不稳定导致了电池的长期循环寿命不佳，低温和倍率性能受损。
2-[2-(2,2,2-三氟乙氧基)苯氧基]乙基甲磺酸酯在医药领域中是西洛多辛的重要中间体，主要用于合成西洛多辛临床治疗与良性前列腺增生(BPH)或肥大相关的症状。目前，未见有2-[2-(2,2,2-三氟乙氧基)苯氧基]乙基甲磺酸酯有改善钠离子电池性能研究成果的报导。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本申请提供了一种钠离子电池电解液、钠离子电池和提高钠离子电池性能的方法，本申请的发明人在实验过程中采用2-[2-(2,2,2-三氟乙氧基)苯氧基]乙基甲磺酸酯作为添加剂加入到钠离子电解液中，惊奇地发现上述化合物能显著提高钠离子电池的常温循环性能、低温放电性能和高温存储性能。
为实现上述目的，本申请提出以下技术方案：
第一方面，本申请提供了一种钠离子电池电解液，所述电解液包括：
钠盐，
非水溶剂，以及
添加剂；
所述添加剂包括式I所示结构的化合物：
其中，上述化合物为2-[2-(2,2,2-三氟乙氧基)苯氧基]乙基甲磺酸酯，本申请发明人通过将上述化合物作为添加剂加入到电解液中，惊奇地发现上述化合物对钠离子电池的常温循环性能、低温放电性能和高温存储性能均具有突出的改善优势。
本申请采用的化合物中：2-[2-(2,2,2-三氟乙氧基)苯氧基]乙基甲磺酸酯中的磺酸酯基团具有正负极成膜的作用，其生成的含硫界面膜能改善钠离子电池的循环稳定性和高温存储性能；同时，苯氧基作为保护基团，能与磺酸酯基团相结合，其独特的平面结构，能提高界面膜的稳定性以及传导Na+的能力，从而提高常温循环性能、高温存储性能以及低温放电性能；而由于苯氧基上引入的具有强电负性的含氟乙氧基的存在，含氟乙氧基不仅能促进作为保护基团的苯氧基对界面膜稳定性和传导Na+能力的提升，含氟乙氧基自身还能提高界面膜的耐氧化性及离子导电能力。
即上述化合物中通过作为保护基团的苯氧基与具有强电负性的含氟乙氧基的共同作用，能提高磺酸酯基团所生成的含硫界面膜的稳定性及传导Na+的能力，进而能显著提高钠离子电池的常温循环性能、高温存储性能以及低温放电性能。
本申请通过添加上述化合物，也克服了现有技术中含有苯基的添加剂不稳定导致了电池的循环寿命不佳，低温放电性能和倍率性能受损的缺陷。
在本申请的电解液中，钠盐和非水溶剂作为本申请电解液中的必备组分。
钠盐可选自适合于钠离子电池的非水性电解质中的通常使用的盐。作为钠盐的实例，所述钠盐选自六氟磷酸钠(NaPF6)、四氟硼酸钠、六氟砷酸钠、高氯酸钠、双氟磺酰亚胺钠(NaFSI)、双三氟甲烷磺酰亚胺钠、双草酸硼酸钠、二氟草酸硼酸钠的一种或多种。
优选为六氟磷酸钠(NaPF6)和/或双氟磺酰亚胺钠(NaFSI)。
在使用多种钠盐的情况下，其含量只要不明显破坏本申请的效果，就不做特别限定。
所述非水溶剂选自碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、氟代碳酸乙烯酯、γ-丁内酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸丁酯、乙酸二氟乙酯、2,2,2-三氟乙酸乙酯中的至少一种。
第二方面，本申请提供了一种钠离子电池，所述钠离子电池包括：
正极；
负极；
隔膜；以及
第一方面所述的电解液。
基于第一方面的描述，本申请提供的钠离子电池具有优异的常温循环性能、高温存储性能以及低温放电性能。
第三方面，本申请提供了一种提高钠离子电池性能的方法，所述方法包括：
将添加剂加入到钠离子电池电解液中；
其中，所述添加剂包括式I所示结构的化合物：
基于第一方面的描述，本申请通过将上述化合物添加到钠离子电池电解液，能显著提高钠离子电池的常温循环性能、高温存储性能以及低温放电性能。
与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
本申请的钠离子电池电解液中，通过将2-[2-(2,2,2-三氟乙氧基)苯氧基]乙基甲磺酸酯作为添加剂加入到钠离子电解液中，惊奇地发现上述化合物能显著提高钠离子电池的常温循环性能、高温存储性能以及低温放电性能。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，以下将描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本申请实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请实施例。如在本申请实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
下面详细说明本申请的钠离子电池电解液及钠离子电池。
首先说明根据本申请第一方面的钠离子电池电解液。
电解液
本申请实施例的钠离子电池电解液包括钠盐、非水溶剂以及添加剂；
其中，所述添加剂包括2-[2-(2,2,2-三氟乙氧基)苯氧基]乙基甲磺酸酯。
本申请提供的钠离子电池电解液能显著提高钠离子电池的常温循环性能、高温存储性能以及低温放电性能。起到这种效果的理由虽不确定，但推定为基于以下理由：
本申请采用的化合物中：2-[2-(2,2,2-三氟乙氧基)苯氧基]乙基甲磺酸酯中的磺酸酯基团具有正负极成膜的作用，其生成的含硫界面膜能改善钠离子电池的循环稳定性和高温存储性能；同时，苯氧基作为保护基团，能与磺酸酯基团相结合，其独特的平面结构，能提高界面膜的稳定性以及传导Na+的能力，从而提高常温循环性能、高温存储性能以及低温放电性能；而由于苯氧基上引入的具有强电负性的含氟乙氧基的存在，含氟乙氧基不仅能促进作为保护基团的苯氧基对界面膜稳定性和传导Na+能力的提升，含氟乙氧基自身还能提高界面膜的耐氧化性及离子导电能力。
即上述化合物中通过作为保护基团的苯氧基与具有强电负性的含氟乙氧基的共同作用，能提高磺酸酯基团所生成的含硫界面膜的稳定性及传导Na+的能力，进而能显著提高钠离子电池的常温循环性能、高温存储性能以及低温放电性能。
在本申请中，未对上述化合物的具体用量做特殊限定。
作为本申请的优选方案，上述化合物的含量为0.3～3％，优选为1～2％，基于所述电解液的总质量。
例如，上述化合物在电解液中的用量包括但不限于：0.3％、0.32％、0.34％、0.35％、0.37％、0.39％、0.4％、0.41％、0.43％、0.44％、0.45％、0.48％、0.5％、0.51％、0.52％、0.54％、0.55％、0.58％、0.6％、0.64％、0.66％、0.68％、0.7％、0.73％、0.74％、0.78％、0.8％、0.83％、0.86％、0.88％、0.9％、0.93％、0.95％、0.97％、0.99％、1.0％、1.3％、1.32％、1.35％、1.6％、1.65％、1.7％、1.78％、1.8％、1.83％、1.88％、1.9％、1.93％、1.97％、2.0％、2.3％、2.5％、2.7％、2.8％、2.9％或3.0％。
本申请的上述化合物可购自武汉康琼生物医药科技有限公司。
第二添加剂
在本申请的电解液中，添加剂除上述化合物外，还可包括第二添加剂。其中，第二添加剂为碳酸亚乙烯酯(VC)。本申请第一添加剂的基础上，采用碳酸亚乙烯酯作为添加剂，能进一步明显提高钠离子电池的常温循环性能、低温放电性能和高温存储性能。其原理可能为：
VC能优先在负极被还原形成聚合物膜，2-[2-(2,2,2-三氟乙氧基)苯氧基]乙基甲磺酸酯中的磺酸酯基团后于VC成膜，2-[2-(2,2,2-三氟乙氧基)苯氧基]乙基甲磺酸酯能对VC形成的聚合物膜进行修饰，而聚合物膜的存在能进一步增强2-[2-(2,2,2-三氟乙氧基)苯氧基]乙基甲磺酸酯的成膜特性，能与苯氧基和含氟乙氧基共同作用，进一步提高2-[2-(2,2,2-三氟乙氧基)苯氧基]乙基甲磺酸酯的成膜稳定性，从而提高钠离子电池的电化学性能。
在不损害本申请的效果的范围内，本申请对VC的用量未做具体限定。
作为本申请的优选方案，所述第二添加剂的用量为1～3％，优选为2～3％，基于所述电解液的总质量。
例如，上述第二添加剂在电解液中的用量包括但不限于：1.0％、1.3％、1.32％、1.35％、1.6％、1.65％、1.7％、1.78％、1.8％、1.83％、1.88％、1.9％、1.93％、1.97％、2.0％、2.3％、2.5％、2.7％、2.8％、2.9％或3.0％。
本申请使用的VC购自湖北丽都新材料科技有限公司。
钠盐
钠盐作为本申请电解液中的必备组分，钠盐可选自适合于钠离子电池的非水性电解质中的通常使用的盐。具体地，所述钠盐选自六氟磷酸钠(NaPF6)、四氟硼酸钠、六氟砷酸钠、高氯酸钠、双氟磺酰亚胺钠(NaFSI)、双三氟甲烷磺酰亚胺钠、双草酸硼酸钠、二氟草酸硼酸钠的一种或多种。
优选为六氟磷酸钠(NaPF6)和/或双氟磺酰亚胺钠(NaFSI)。
在使用多种钠盐的情况下，其含量只要不明显破坏本申请的效果，就不做特别限定。
本申请中，所述钠盐的含量为5～25％，优选为5～20％，较优选为10～20％，更优选为12～18％，基于所述电解液的总质量。
例如，上述钠盐在电解液中的用量包括但不限于：5％、5.1％、5.2％、5.5％、5.8％、6％、6.4％、7％、7.3％、7.4％、7.8％、8％、8.3％、8.6％、9％、9.3％、9.5％、10％、13％、13.5％、14％、14.5％、15％、15.5％、16％、16.5％、17％、17.2％、17.6％、18％、18.6％、18.8％、19％、19.2％、19.5％、19.8％、20％、21％、22％、23％、24％、25％。
本申请使用的钠盐，如六氟磷酸钠购自湖北诺纳科技有限公司。
非水溶剂
本申请的电解液与一般的非水系电解液相同，通常含有用于溶解上述钠盐的非水溶剂作为其主要成分。此处使用的非水溶剂没有特别限制，可以使用公知的有机溶剂。作为有机溶剂，优选举出选自饱和环状碳酸酯、链状碳酸酯、链状羧酸酯、环状羧酸酯等，但不特别限定于上述种类。非水溶剂可以单独使用1种或2种或多种组合溶剂。
具体地，作为本申请的优选方案，所述非水溶剂选自碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、氟代碳酸乙烯酯、γ-丁内酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸丁酯、乙酸二氟乙酯、2,2,2-三氟乙酸乙酯中的至少一种。
所述非水有机溶剂的含量为69～94.7％，基于所述电解液的总质量。
应当理解的是，本申请的电解液中，除了钠盐和添加剂，剩余的组分均为非水溶剂。因此在确定钠盐和添加剂的用量后，非水溶剂的含量也可以表示为余量。
本申请的非水溶剂均购自山东旭光化工有限公司。
其它添加剂
本申请的电解液除了包含以上列举的各种组分以外，可以在不明显损害本申请的效果的范围内，合理采用其它功能性添加剂，例如：可采用1,3-丙烷磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯、氟甲基碳酸乙烯酯、硫酸二甲酯、甲基硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯、丁二酸酐对氟甲苯、对氟苯甲醚、叔丁基苯、叔戊基苯、甲烷二磺酸亚甲酯、乙二醇双(丙腈)醚、六甲基二硅氮烷、七甲基二硅氮烷、甲基膦酸二甲酯、乙基膦酸二乙酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、亚磷酸三苯酯、三(三甲基硅基)硼酸酯、三(三甲基硅基)磷酸酯、二甲基亚砜中的至少一种。
在本申请中，所述其它添加剂的含量为0.5～5％，优选为0.8～4％，更优选为1～3％，基于所述电解液的总质量。
例如，上述其它添加剂在电解液中的用量包括但不限于：0.5％、0.54％、0.55％、0.58％、0.6％、0.64％、0.68％、0.7％、0.74％、0.78％、0.8％0.86％、0.88％、0.9％、0.93％、0.95％、1.0％、1.3％、1.6％、1.65％、1.7％、1.8％、1.88％、1.9％、1.97％、2.0％、2.3％、2.5％、2.7％、2.8％、2.9％、3.0％、3.5％、3.8％、4％、4.5％、4.8％或5％。
本申请使用的上述添加剂，如1,3-丙烷磺酸内酯购自湖北丽都新材料科技有限公司。
本申请的电解液可采用本领域公知的制备方法制备而成，例如：
在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将非水有机溶剂按比例进行混合，接着将充分干燥的钠盐溶解于混合非水有机溶剂中，之后加入添加剂，混合均匀后获得电解液。
本申请不对电解液的制备方法做特殊限定。
其次说明根据本申请第二方面的钠离子二次电池。
钠离子二次电池
所述钠离子二次电池包括：正极、负极、隔膜以及上述电解液。
本申请的钠离子二次电池所使用的正极通常包括层状金属氧化物、聚阴离子化合物、普鲁士蓝等。
在本申请的一些实施例中，正极材料可选自A1+a(NixCoyM1-x-y)O2、A(NipMnqCo2-p-q)O4及AkMh(PO4)m中的一种或几种；其中0≤a≤0.3，0≤x≤1，0≤y≤1，0＜x+y≤1；0≤p≤2，0≤q≤2，0＜p+q≤2；0＜h＜5，0＜k＜5，0＜m＜5；A为Na，M为Fe、Ni、Co、Mn、Al或V。
优选地，所述述正极材料还可以选自NaFePO4、NaCoPO4、Na3V2(PO4)3中的一种或多种。
负极
本申请的钠离子二次电池所使用的负极选自软碳、硬碳、钛酸钠以及能与钠形成合金的金属中的一种或多种。优选为硬碳。
隔膜
为了防止短路，正极与负极之间通常会夹设隔膜。本申请对于隔膜的材料、形状没有特别限制，只要不明显损害本申请的效果，则可以任意使用公知的隔膜。其中，可使用由对本实施方式的钠离子电解液稳定的材料形成的树脂、玻璃纤维、无机物等，优选使用保液性优异的多孔性片或无纺布状形态的材料等。
例如可以使用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃、聚四氟乙烯、聚醚砜、玻璃滤器等。其中，优选为玻璃滤器、聚烯烃，进一步优选为聚烯烃。
上述隔膜的厚度是任意的，但通常为1μm以上、优选为5μm以上、更优选为10μm以上，且通常为50μm以下、优选为40μm以下、更优选为30μm以下。
下面结合实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
在以下实施例中，所用到的材料、试剂以及仪器如没有特殊说明，均可从商业途径购买获得。
为了便于说明，在下述实施例中用到的添加剂简写如下：
2-[2-(2,2,2-三氟乙氧基)苯氧基]乙基甲磺酸酯：第一添加剂。
实施例1-9以及对比例1-8中的钠离子二次电池均按照下述方法进行制备。
(1)正极片制备
将磷酸钒钠Na3V2(PO4)3、导电剂SuperP、粘接剂PVDF和碳纳米管(CNT)按质量比95:2.3:2:0.7混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)，在真空搅拌机作用下搅拌制成均匀的钠离子电池正极浆料，将正极浆料均匀涂覆在厚度约为12μm的铝箔上；并于120℃的鼓风烘箱中烘干，然后经过冷压、模切制成正极片。
(2)负极片制备
将负极材料活性硬碳与导电剂SuperP、增稠剂CMC、粘接剂SBR(丁苯橡胶乳液)按质量比95:1.5:1.0:2.5进行混合，加入去离子水，在真空搅拌机作用下混合均匀，将混制的浆料均匀匀涂覆在厚度约为12μm的铝箔上，并于120℃的鼓风烘箱中烘干，然后经过冷压、分切得到负极片。
(3)电解液制备
在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸甲乙酯(EMC)按质量比为EC:DEC:EMC为1:1:1进行混合，接着将充分干燥的钠盐NaPF6溶解于混合有机溶剂中，之后加入第一添加剂、第二添加剂(如有)以及其它添加剂(如有)，混合均匀后获得电解液。
其中，NaPF6的含量为电解液的总重量的13％。电解液中所用到的第一添加剂、第二添加剂以及其它添加剂的具体种类以及含量如表1所示。
本申请的电解液中，除了钠盐NaPF6和添加剂，剩余的组分均为非水溶剂。
在表1中，第一添加剂、第二添加剂(如有)以及其它添加剂(如有)的含量为基于电解液的总质量计算得到的质量百分含量(％)。
(4)隔离膜的制备
选用15μm厚的聚乙烯膜(购自Celgard公司)。
(5)钠离子二次电池的制备
将正极片、隔离膜、负极片按顺序叠好，使隔离膜处于正、负极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到裸电芯，将电芯放入铝塑膜壳体中，注入电解液后封口，经静置、化成、终封、分容等工序，制得钠离子二次电池。
表1：实施例1-9以及对比例1-8的电解液的组分及含量(％)
表1中，第一添加剂为2-[2-(2,2,2-三氟乙氧基)苯氧基]乙基甲磺酸酯。
对比例3采用的对比添加剂为对比添加剂1：
对比例4采用的对比添加剂为对比添加剂2：
对比例5采用的对比添加剂为对比添加剂3：
对比例6采用的对比添加剂为对比添加剂4：
对比例7采用的对比添加剂为对比添加剂5：
对比例8采用的对比添加剂为对比添加剂6：
电池性能测试
对上述实施例和对比例制备得到的钠离子电池进行以下性能测试，得到如表2所示的测试结果。
(1)常温循环性能测试
将钠离子电池置于25℃的恒温箱中，以1C的电流恒流恒压充电至4.3V(截止电流为0.05C)，电池充满电后静置5min，然后以1C的电流恒流放电至2.0V，记录首次循环后放电容量，如此充/放电循环400次后，测定钠离子电池的容量保持率。
电池第N次循环后容量保持率的计算公式为：
第N次循环后容量保持率＝第N次循环后放电容量/首次循环后放电容量×100％。
(2)低温放电性能测试
将钠离子电池在25℃以1.0C恒流充电至4.3V，恒压4.3V充电至截止电流0.05C，然后以0.5C恒流对电池进行放电至2.0V，放电容量记为C0；
将钠离子电池在25℃以1.0C恒流充电至4.3V，恒压4.3V充电至截止电流0.05C，然后将电池转移至-20℃恒温箱中放置240min，以0.5C恒流对电池进行放电至2.0V，放电容量记为C1；
其中，-20℃低温放电容量保持率＝C1/C0*100％。
(3)高温存储性能测试
将钠离子电池以1C的充放电倍率循环3次后，在满电状态(4.3V)下高温60℃恒温箱中存储14天后进行放电测试(放电至3V)，所得放电容量除以第一次循环的放电容量即得高温存储后的容量保持率。
在常温循环性能、低温放电性能和高温存储性能测试中，每项性能测试分别平行测试3个电池并取平均值作为测试结果，钠离子电池的测试绝对偏差在±1％以内。
表2：实施例1-9以及对比例1-8的性能测试结果
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根据表2的测试结果，与对比例1(空白对照组)相比，实施例1-5中通过加入第一添加剂，能显著提高钠离子电池的常温循环性能、低温放电性能和高温存储性能。其中，第一添加剂的含量优选为1～3％，更优选为1％。
进一步对比实施例1和实施例4-6，在第一添加剂的基础上，进一步采用VC作为第二添加剂，由于VC能优先在负极被还原形成聚合物膜，第一添加剂中的磺酸酯基团后于VC成膜，第一添加剂能对VC形成的聚合物膜进行修饰，而聚合物膜的存在能进一步增强第一添加剂的成膜特性，能与苯氧基和含氟乙氧基共同作用，提高第一添加剂的成膜稳定性，从而能进一步明显提高钠离子电池的常温循环性能、低温放电性能和高温存储性能。
而对比例2由于其缺少第一添加剂，在只含有VC时，VC只能发挥自身的成膜特点，有限地提高钠离子电池的电化学性能，与实施例6-8相比，其常温循环性能、低温放电性能和高温存储性能均显著下降。
对比例3-8对其它类型的添加剂进行了同步验证，实验结果证明，与实施例1相比，对比例添加剂3-8的常温循环性能、低温放电性能和高温存储性能均显著下降，说明第一添加剂能更好地增加放电容量并且改善钠离子电池的寿命特性、高温存储性能。
其中，对比例4采用苯基化合物，与实施例1相比，其导致了钠离子电池的常温循环性能、低温放电性能和高温存储性能下降最为明显。
而对比例5在只含有磺酸酯基团时，由于磺酸酯基团成膜后的稳定性较差，对比例5相对于对比例1的基础电解液，只能有限地改善钠离子电池的常温循环性能、低温放电性能和高温存储性能方面。
对比例6在对比例3的基础上引入苯基，反而导致了钠离子电池的常温循环性能、低温放电性能和高温存储性能进一步下降。
而对比例7-8在缺少作为保护基团的苯氧基与具有强电负性的含氟乙氧基中的一种时，相对于对比例1的基础电解液，虽然也能改善钠离子电池的常温循环性能、低温放电性能和高温存储性能；但由于不存在苯氧基和含氟乙氧基的共同作用，与实施例1相比，也导致钠离子电池的常温循环性能、高温存储性能以及低温放电性能均显著下降。
以上对本申请实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本申请实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种钠离子电池电解液，其特征在于，所述电解液包括：
钠盐，
非水溶剂，以及
添加剂；
所述添加剂包括式I所示结构的化合物：
2.根据权利要求1所述的钠离子电池电解液，其特征在于，所述化合物的含量为0.3～3％，基于所述电解液的总质量。
3.根据权利要求1所述的钠离子电池电解液，其特征在于，所述化合物的含量为1～2％，基于所述电解液的总质量。
4.根据权利要求1-3任一项所述的钠离子电池电解液，其特征在于，所述添加剂还包括碳酸亚乙烯酯；
所述碳酸亚乙烯酯的含量为1～3％，基于所述电解液的总质量。
5.根据权利要求1所述的钠离子电池电解液，其特征在于，所述钠盐选自六氟磷酸钠、四氟硼酸钠、六氟砷酸钠、高氯酸钠、双氟磺酰亚胺钠、双三氟甲烷磺酰亚胺钠、双草酸硼酸钠、二氟草酸硼酸钠的一种或多种；
所述钠盐的含量为5～25％，基于所述电解液的总质量。
6.根据权利要求1所述的钠离子电池电解液，其特征在于，所述非水溶剂选自碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、氟代碳酸乙烯酯、γ-丁内酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸丁酯、乙酸二氟乙酯、2,2,2-三氟乙酸乙酯中的至少一种；
所述非水溶剂的含量为69～94.7％，基于所述电解液的总质量。
7.根据权利要求1所述的钠离子电池电解液，其特征在于，所述电解液还包括其它添加剂；
所述其它添加剂还包括碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内脂、1,3-丙烯磺酸内酯、1,4-丁烷磺酸内酯中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的钠离子电池电解液，其特征在于，所述其它添加剂的含量为0.5～5％，基于所述电解液的总质量。
9.一种钠离子电池，其特征在于，所述钠离子电池包括：
正极；
负极；
隔膜；以及
权利要求1-8任一项所述的电解液。
10.一种提高钠离子电池性能的方法，其特征在于，所述方法包括：
将添加剂加入到钠离子电池电解液中；
其中，所述添加剂包括式I所示结构的化合物：
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