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一種含硫酸鈉鹽的鈉離子電池電解液及鈉離子電池的制作方法

文檔序號(hào):40401904發(fā)布日期:2024-12-20 12:25閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種含硫酸鈉鹽的鈉離子電池非水電解液,所述電解液中包含非水有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鈉鹽和添加劑,其特征在于,所述添加劑中包含常規(guī)添加劑和具有式(ⅰ)結(jié)構(gòu)的硫酸鈉鹽添加劑;

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硫酸鈉鹽的鈉離子電池非水電解液,其特征在于,所述常規(guī)添加劑的添加量占電解液總質(zhì)量的1.0%~10.0%;優(yōu)選地,所述常規(guī)添加劑中包含碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯和1,3-丙烷磺酸內(nèi)酯;優(yōu)選地,所述常規(guī)添加劑中包含占電解液總質(zhì)量0.5-1.5%的碳酸亞乙烯酯、占電解液總質(zhì)量2.0-3.0%的氟代碳酸乙烯酯、占電解液總質(zhì)量0.5-1.5%的1,3-丙烷磺酸內(nèi)酯;進(jìn)一步優(yōu)選地,所述常規(guī)添加劑中包含占電解液總質(zhì)量0.7-1.3%的碳酸亞乙烯酯、占電解液總質(zhì)量2.2-2.8%的氟代碳酸乙烯酯、占電解液總質(zhì)量0.7-1.3%的1,3-丙烷磺酸內(nèi)酯。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含硫酸鈉鹽的鈉離子電池非水電解液,其特征在于,所述常規(guī)添加劑中還包含硫酸乙烯酯;優(yōu)選地,所述常規(guī)添加劑中包含占電解液總質(zhì)量0.5-1.5%的硫酸乙烯酯;進(jìn)一步優(yōu)選地,所述常規(guī)添加劑中包含占電解液總質(zhì)量0.7-1.3%的硫酸乙烯酯。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硫酸鈉鹽的鈉離子電池非水電解液,其特征在于,所述具有式(ⅰ)結(jié)構(gòu)的硫酸鈉鹽添加劑的添加量為電解液總質(zhì)量的0.5%~3.0%;優(yōu)選地,所述具有式(ⅰ)結(jié)構(gòu)的硫酸鈉鹽添加劑選自式(1)-(6)結(jié)構(gòu)所示化合物中的一種或:

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硫酸鈉鹽的鈉離子電池非水電解液,其特征在于,所述電解質(zhì)鈉鹽選自六氟磷酸鈉、二氟磺酰亞胺鈉和二氟磷酸鈉中的一種或多種;優(yōu)選地,所述電解質(zhì)鈉鹽的添加量占電解液總質(zhì)量的10.5%~18.0%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硫酸鈉鹽的鈉離子電池非水電解液,其特征在于,所述電解質(zhì)鈉鹽為六氟磷酸鈉、二氟磷酸鈉和二氟磺酰亞胺鈉的混合鈉鹽;優(yōu)選地,所述六氟磷酸鈉的添加量占電解液總質(zhì)量的11.5%~16.0%,所述二氟磷酸鈉的添加量占電解液總質(zhì)量的0.5%~2.0%,所述雙氟磺酰亞胺鈉的添加量占電解液總質(zhì)量的0.5%~3.0%;更進(jìn)一步優(yōu)選地,所述六氟磷酸鈉的添加量占電解液總質(zhì)量的13.0%~15.0%,所述二氟磷酸鈉的添加量占電解液總質(zhì)量的0.7%~1.3%,所述雙氟磺酰亞胺鈉的添加量占電解液總質(zhì)量的1.5%~2.5%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硫酸鈉鹽的鈉離子電池非水電解液,其特征在于,所述非水有機(jī)溶劑選自碳酸酯類溶劑、羧酸酯類溶劑、醚類溶劑、氟代碳酸酯類溶劑、氟代羧酸酯類溶劑、氟代醚類溶劑和氟代腈類溶劑中的一種或多種;優(yōu)選地,所述碳酸酯類溶劑包括環(huán)狀碳酸酯、鏈狀碳酸酯;其中所述環(huán)狀碳酸酯溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的一種或多種;所述鏈狀碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的一種或多種;所述羧酸酯類溶劑包括乙酸乙酯、乙酸正丙酯、丙酸乙酯和丙酸丙酯中的一種或多種;優(yōu)選地,所述非水有機(jī)溶劑中包含碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯;進(jìn)一步優(yōu)選地,所述非水有機(jī)溶劑中碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯的質(zhì)量比為3-8:25-35:15-25:40-50;更進(jìn)一步優(yōu)選地,所述非水有機(jī)溶劑中碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯的質(zhì)量比為6-7:28-32:18-22:43-47。

8.一種鈉離子電池,其特征在于,所述鈉離子電池包含由正極片、隔離膜和負(fù)極片通過疊片或卷繞形成的電芯,以及權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的鈉離子電池電解液。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鈉離子電池,其特征在于,所述正極片的正極活性物質(zhì)為層狀氧化物材料,所述正極片的壓實(shí)密度為2.0~2.5g/cm3;優(yōu)選地,所述負(fù)極片的負(fù)極活性物質(zhì)為硬碳材料,所述負(fù)極片的壓實(shí)密度為0.7~1.0g/cm3。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鈉離子電池,其特征在于,所述鈉離子電池充電截止電壓為3.95v。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于鈉離子電池技術(shù)領(lǐng)域,公開了一種含硫酸鈉鹽的鈉離子電池非水電解液及鈉離子電池。本發(fā)明含硫酸鈉鹽的鈉離子電池非水電解液中包含非水有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鈉鹽和添加劑,所述添加劑中包含常規(guī)添加劑、具有式(Ⅰ)結(jié)構(gòu)的硫酸鈉鹽添加劑。該電解液中的硫酸鈉鹽添加劑能夠在正負(fù)極界面形成鈍化膜,抑制金屬離子溶出,覆蓋負(fù)極活性位點(diǎn),有效避免正極材料中金屬離子溶出造成的結(jié)構(gòu)坍塌,避免溶劑在負(fù)極界面的催化還原反應(yīng),從而更好的改善鈉離子電池的動(dòng)力學(xué)性能和熱力學(xué)性能,提升鈉離子電池的循環(huán)性能、高溫性能及日歷壽命。

技術(shù)研發(fā)人員:潘立寧,朱學(xué)全,黃慧聰,邱陽,貴雪麗
受保護(hù)的技術(shù)使用者:新亞杉杉新材料科技(衢州)有限公司
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2024/12/19
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