CN114497744A - 钠离子电解液及其应用、钠离子电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钠离子电解液及其应用、钠离子电池及其制备方法,钠离子电解液包括添加剂、非水溶剂和溶解于非水溶剂中的钠盐,添加剂包括四氟草酸磷酸钠。将电解液应用于电池时,四氟草酸磷酸钠可以在电池的负极表面形成低阻抗、致密、热稳定的SEI膜,该SEI膜具有低阻抗的特点,即使超低温环境下,钠离子的传输阻力也较小,从而提高电池的低温输出容量和低温循环寿命。同时,该SEI膜具有优异的热稳定性,可提高电池在超高温度下的循环寿命。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电池技术领域,尤其涉及一种钠离子电解液及其应用、钠离子电池及其制备方法。
背景技术
钠离子电池包括钠离子电解液,钠离子电池具有资源丰富,制作成本低,倍率性能好,循环寿命长以及环境友好等优势,被广泛的应用于动力和储能领域。
但是钠离子电池作为能源提供者,使用环境会严重影响电池性能的发挥。在低温环境下,钠离子电池的阻抗增大、输出能力降低、循环寿命也会缩短。且高温环境下,钠离子电池形成的固体电解质界面膜(solid electrolyte interface,SEI)容易发生破裂,导致电池循环寿命降低。
发明内容
本发明提供一种钠离子电解液及其应用、钠离子电池及其制备方法,以提升电池低温环境下的容量、循环寿命以及高温环境下的循环寿命。
第一方面,本发明实施例提供了一种钠离子电解液,包括添加剂、非水溶剂和溶解于所述非水溶剂中的钠盐,所述添加剂包括四氟草酸磷酸钠。
可选的,所述四氟草酸磷酸钠的质量为所述电解液总质量的0.1%-5%。
可选的,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、双草酸硼酸钠中的至少一种。
可选的,所述钠盐的质量为所述电解液总质量的10%-25%。
可选的,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。
可选的,所述电解液还包括辅助成膜添加剂,所述辅助成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、二氟磷酸钠、双草酸硼酸钠中的至少一种。
第二方面,本发明实施例提供了如上所述的任意一种钠离子电解液在制备便携式电子设备、动力电池、储能钠电体系中的应用。
第三方面,本发明实施例还提供了一种钠离子电池,包括如上所述的任意一种钠离子电解液。
第四方面,本发明实施例还提供了一种钠离子电池的制备方法,包括涂覆有电池正极混合物的第一集流体通过设定工艺后,得到正极片;
涂覆有电池负极混合物的第二集流体通过所述设定工艺后,得到负极片;
将所述正极片、所述负极片封装于壳体中,向所述壳体中注入电解液,其中所述电解液包括添加剂,所述添加剂包括四氟草酸磷酸钠。
可选的,所述电池正极混合物包括正极活性物质、导电剂和粘结剂,所述电池负极混合物包括负极活性物质、所述导电剂和所述粘结剂;
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、普鲁士蓝类化合物中的至少一种;
所述负极活性物质包括硬碳、软碳、膨胀石墨、碳纳米管、石墨烯中的至少一种。
本发明实施例提供了一种钠离子电解液及其应用、钠离子电池及其制备方法,钠离子电解液包括添加剂、非水溶剂和溶解于非水溶剂中的钠盐,添加剂包括四氟草酸磷酸钠。将电解液应用于电池时,四氟草酸磷酸钠可以在电池的负极表面形成低阻抗、致密、热稳定的SEI膜,该SEI膜具有低阻抗的特点,即使超低温环境下,钠离子的传输阻力也较小,从而提高电池的低温输出容量和低温循环寿命。同时,该SEI膜还具有优异的热稳定性,可提高电池在超高温度下的循环寿命。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种钠离子电池的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供了一种钠离子电解液,包括添加剂、非水溶剂和溶解于非水溶剂中的钠盐,添加剂包括四氟草酸磷酸钠。
四氟草酸磷酸钠为新型添加剂,该添加剂可以在负极界面形成低阻抗、致密、热稳定的固体电解质界面膜(solid electrolyte interface,SEI),SEI膜会对电池的负极产生保护作用,使得负极的材料不容易被破坏,增加电极材料的循环寿命。四氟草酸磷酸钠成膜阻抗低,可以有效降低低温环境下钠离子的传输阻力,从而提升电池在低温下的输出容量和低温下的循环寿命。此外,钠离子电解液中添加四氟草酸磷酸钠,可以减少SEI膜在高温下循环过程中的劣化,从而提升了电池在高温下的循环寿命。再者,本发明实施例提供的钠离子电解液在制备便携式电子设备、动力电池、储能钠电体系等领域具有广泛中的应用前景。
可选的,四氟草酸磷酸钠的质量为电解液总质量的0.1%-5%。
四氟草酸磷酸钠的质量过少,不利于提高电池在低温下的循环寿命和高温下的循环寿命,四氟草酸磷酸钠的质量增加到一定值时,提升电池在低温和高温下的循环寿命的效果达到最好,即使再增加四氟草酸磷酸钠的质量,电池在低温和高温下的循环寿命也不会再增长,因此需将四氟草酸磷酸钠在钠离子电解液中的含量控制在一定范围。优选的,四氟草酸磷酸钠的质量为电解液总质量的0.1%-2%。四氟草酸磷酸钠的质量为电解液总质量的0.1%-5%,可以使得电池在低温和高温下的循环寿命较长,同时也避免四氟草酸磷酸钠的浪费,节省成本。
可选的,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、双草酸硼酸钠中的至少一种。
上述物质较为常见,可从中选取至少一种作为钠盐,用以产生钠离子,易于实现。
可选的,钠盐的质量为电解液总质量的10%-25%。
如果钠盐相对于电解液的质量过低,则钠离子电解液中所含的载流子过少,导致钠离子电池在充放电循环中因扩散和迁移不及时而造成较为明显的浓差极化,影响钠离子电池的循环性能。钠盐相对于电解液的质量过高,钠离子电解液中所含的阴离子数量较多,在高温下(>30℃)下,阴离子分解严重,分解产物会破坏电极-电解液的界面层,致使钠离子电池的循环稳定性下降。因此,需将钠盐的含量控制在合理的范围内,钠盐的质量为电解液总质量的10%-25%可以保证钠离子电池的循环性能较为稳定。
可选的,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。非水溶剂的质量可以为电解液总质量的50%-90%。
非水溶剂相对于电解液的质量过高,会导致钠离子电解液的电导率较低,使得钠离子电池的导电性能较差。非水溶剂相对于电解液的质量过低,会导致钠离子电解液的黏度过大,离子运动受到较大的阻力,扩散能力降低,导致钠离子电池的容量下降。因此,非水溶剂的含量需控制在合理的范围内,非水溶剂的质量为电解液总质量的50%-90%,可以保证钠离子电解液具有较好的电导率,同时电解液的黏度不至于过高。
可选的,电解液还包括辅助成膜添加剂,辅助成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、二氟磷酸钠、双草酸硼酸钠中的至少一种。
辅助成膜添加剂的质量小于或等于电解液总质量的10%。辅助成膜添加剂的加入可以辅助电极成膜,进一步改善成膜的结构,形成一种具有良好界面结构且致密稳定性及离子导通性好的高弹态结构。
本发明实施例还提供了一种钠离子电池,包括上述任意实施例中的钠离子电解液。钠离子电池具备的有益效果与钠离子电解液具备的有益效果相同,本实施例在此不再赘述。
本发明提供9个实施例和4个对比例进行钠离子电解液或钠离子电池有益效果的说明。表一为实施例1-9和对比例1-4的钠离子电解液的组成成分表,表1中的百分比均为质量百分比。
表1实施例1-9和对比例1-4的钠离子电解液的组成成分
实施例1
钠离子电解液中钠盐包括六氟磷酸钠、非水溶剂包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)。以钠离子电解液的总质量为100%计,钠离子电解液包括质量百分含量分别为1%的四氟草酸磷酸钠、14%的六氟磷酸钠、34%的碳酸丙烯酯(PC)、34%的碳酸甲乙酯(EMC)和17%的碳酸二乙酯(DEC)。
实施例2
钠离子电解液中钠盐包括六氟磷酸钠、非水溶剂包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)。以钠离子电解液的总质量为100%计,钠离子电解液包括质量百分含量分别为0.1%的四氟草酸磷酸钠、14%的六氟磷酸钠、34.36%的碳酸丙烯酯(PC)、34.36%的碳酸甲乙酯(EMC)和17.18%的碳酸二乙酯(DEC)。
实施例3
钠离子电解液中钠盐包括六氟磷酸钠、非水溶剂包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)。以钠离子电解液的总质量为100%计,钠离子电解液包括质量百分含量分别为1.5%的四氟草酸磷酸钠、14%的六氟磷酸钠、33.8%的碳酸丙烯酯(PC)、33.8%的碳酸甲乙酯(EMC)和16.9%的碳酸二乙酯(DEC)。
实施例4
钠离子电解液中钠盐包括六氟磷酸钠、非水溶剂包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)。以钠离子电解液的总质量为100%计,钠离子电解液包括质量百分含量分别为2%的四氟草酸磷酸钠、14%的六氟磷酸钠、33.6%的碳酸丙烯酯(PC)、33.6%的碳酸甲乙酯(EMC)和16.8%的碳酸二乙酯(DEC)。
实施例5
钠离子电解液中钠盐包括六氟磷酸钠、非水溶剂包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)。以钠离子电解液的总质量为100%计,钠离子电解液包括质量百分含量分别为5%的四氟草酸磷酸钠、14%的六氟磷酸钠、32.4%的碳酸丙烯酯(PC)、32.4%的碳酸甲乙酯(EMC)和16.2%的碳酸二乙酯(DEC)。
实施例6
钠离子电解液中钠盐包括六氟磷酸钠、非水溶剂包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC),钠离子电解液还包括辅助成膜添加剂,辅助成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯(VC)。以钠离子电解液的总质量为100%计,钠离子电解液包括质量百分含量分别为1%的四氟草酸磷酸钠、1%的碳酸亚乙烯酯(VC)、14%的六氟磷酸钠、33.6%的碳酸丙烯酯(PC)、50.4%的碳酸甲乙酯(EMC)。
实施例7
钠离子电解液中钠盐包括六氟磷酸钠、非水溶剂包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC),钠离子电解液还包括辅助成膜添加剂,辅助成膜添加剂包括氟代碳酸乙烯酯(FEC)。以钠离子电解液的总质量为100%计,钠离子电解液包括质量百分含量分别为2%的四氟草酸磷酸钠、1%的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、14%的六氟磷酸钠、33.2%的碳酸丙烯酯(PC)和49.8%的碳酸甲乙酯(EMC)。
实施例8
钠离子电解液中钠盐包括六氟磷酸钠、非水溶剂包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC),钠离子电解液还包括辅助成膜添加剂,辅助成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯(VC)。以钠离子电解液的总质量为100%计,钠离子电解液包括质量百分含量分别为1.5%的四氟草酸磷酸钠、1%的碳酸亚乙烯酯(VC)、25%的六氟磷酸钠、29%的碳酸丙烯酯(PC)和43.5%的碳酸甲乙酯(EMC)。
实施例9
钠离子电解液中钠盐包括六氟磷酸钠、非水溶剂包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC),钠离子电解液还包括辅助成膜添加剂,辅助成膜添加剂包括氟代碳酸乙烯酯(FEC)。以钠离子电解液的总质量为100%计,钠离子电解液包括质量百分含量分别为3%的四氟草酸磷酸钠、2%的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、10%的六氟磷酸钠、34%的碳酸丙烯酯(PC)和51%的碳酸甲乙酯(EMC)。
对比例1
钠离子电解液中钠盐包括六氟磷酸钠、非水溶剂包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)。以钠离子电解液的总质量为100%计,钠离子电解液包括质量百分含量分别为10%的四氟草酸磷酸钠、14%的六氟磷酸钠、30.4%的碳酸丙烯酯(PC)、30.4%的碳酸甲乙酯(EMC)和15.2%的碳酸二乙酯(DEC)。
对比例2
钠离子电解液中钠盐包括六氟磷酸钠、非水溶剂包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)。以钠离子电解液的总质量为100%计,钠离子电解液包括质量百分含量分别为14%的六氟磷酸钠、34.4%的碳酸丙烯酯(PC)、34.4%的碳酸甲乙酯(EMC)和17.2%的碳酸二乙酯(DEC)。
对比例3
钠离子电解液中钠盐包括六氟磷酸钠、非水溶剂包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC),钠离子电解液还包括辅助成膜添加剂,辅助成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯(VC)。以钠离子电解液的总质量为100%计,钠离子电解液包括质量百分含量分别为1%的碳酸亚乙烯酯(VC)、14%的六氟磷酸钠、34%的碳酸丙烯酯(PC)和51%的碳酸甲乙酯(EMC)。
对比例4
钠离子电解液中钠盐包括六氟磷酸钠、非水溶剂包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC),钠离子电解液还包括辅助成膜添加剂,辅助成膜添加剂包括氟代碳酸乙烯酯(FEC)。以钠离子电解液的总质量为100%计,钠离子电解液包括质量百分含量分别为1%的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、14%的六氟磷酸钠、34%的碳酸丙烯酯(PC)和51%的碳酸甲乙酯(EMC)。
将上述实施例1-9和对比例1-4中钠离子电解液用于制备形成钠离子电池后,进行直流阻抗(DCR)测试,-40℃低温放电测试、-20℃循环性能测试、55℃循环性能测试。
DCR测试:
将钠离子电池以1C(电池标称容量的电流)的电流恒流恒压充电至3.8V(截止电流0.05C),放置30min,然后以1C的电流将电池放电至SOC值(SOC即荷电状态,用来反映电池的剩余容量,其数值定义为剩余容量占电池容量的比值)的50%,放置1h后,再以5C的电流放电10s,放电至此结束。DCR计算公式如下:DCR=(Vt-V0)/I×1000;其中,Vt为脉冲放电结束时刻钠离子电池的电压;V0为脉冲放电前钠离子电池的电压;I为放电的平均电流。
-40℃超低温放电测试:
25℃下,以1C的电流将钠离子电池恒流恒压充电至3.8V(截止电流0.05C),再以1C恒流放电至1.8V,得到常温放电容量;再用1C的电流将钠离子电池恒流恒压充电至3.8V(截止电流0.05C)。然后将钠离子电池放置于-40℃的环境中,放置10h使电池温度达到-40℃,然后在-40℃环境中以1C的电流恒流放电至1.8V,得到-40℃的低温放电容量。-40℃的超低温放电容量保持率K1=(Q1/Q2)*100%,其中,Q1为-40℃的放电容量,Q2为常温放电容量。放电容量可通过特定的设备测得。
-20℃低温循环测试:
-20℃环境中,以1C的电流将钠离子电池恒流恒压充电至3.8V(截止电流0.05C),再以1C的电流将钠离子电池恒流放电至1.8V,如此充、放循环,直至循环至设定测试循环周。循环容量保持率M1=(L1/L2)*100%,其中,L1为设定测试循环周放电容量,L2为前3次循环放电容量的平均值。
55℃高温循环测试:
55℃环境中,以1C的电流将钠离子电池恒流恒压充电至3.8V(截止电流0.05C),以1C的电流将钠离子电池恒流放电至1.8V,如此充、放循环,直至循环至设定测试循环周。循环容量保持率计算方法参见-20℃低温循环测试中的,再此不再赘述。
表2为本实施例提供的钠离子电池经DCR测试、-40℃超低温放电测试、-20℃低温循环测试、55℃高温循环测试后的测试结果表。
表2钠离子电池的性能测试结果
通过表2的数据可以看出,对比例2中的钠离子电解液不含四氟草酸磷酸钠,其-20℃循环500周的容量保持率为75.4%、而实施例1-5中的钠离子电解液均添加了四氟草酸磷酸钠,-20℃循环500周的容量保持率依次为85.6%、82.4%、86.7%、87.6%、88.2%,据此可知,添加四氟草酸磷酸钠后,钠离子电解液在-20℃的循环容量保持率有所提高,钠离子电解液中四氟草酸磷酸钠添加剂可有效提高钠离子电池的超低温的循环性能。与对比例2相比,实施例3和4降低了钠离子电池的DCR,并拓宽了其温度使用范围,DCR降低了28~32%,-20℃循环500周的循环容量保持率提升了11~12%。由此可见,四氟草酸磷酸钠能够在钠离子电池的负极材料表面形成低阻抗的SEI膜,降低了电池的DCR,提升钠离子电池在超低温环境下钠离子的传输速率,进而改善了钠离子电池的低温输出容量和低温循环寿命。
对比例2中的钠离子电解液不含四氟草酸磷酸钠,其55℃循环1500周的容量保持率为70.8%,而实施例1-5中的钠离子电解液均添加了四氟草酸磷酸钠,55℃循环1500周的容量保持率依次为80.4%、75.5%、83.4%、85.5%、86.3%。据此可知,添加四氟草酸磷酸钠后,钠离子电解液在55℃的循环容量保持率有所提高,钠离子电解液中四氟草酸磷酸钠添加剂除了可以提高钠离子电池的超低温循环性能外,还可提高超高温的循环性能,并且将四氟草酸磷酸钠的质量百分含量控制在0.1~2%范围内,能够得到优良的循环性能,使得钠离子电解液可在较宽的温度范围内使用。与对比例2相比,实施例3和4降低了钠离子电池的DCR,并拓宽了其温度使用范围,55℃循环1500周的循环容量保持率提升了12~14%。
对比例1中添加了10%的四氟草酸磷酸钠,其DCR比实施例2中不添加四氟草酸磷酸钠还要高,说明过高的四氟草酸磷酸钠添加量对降低电池的DCR效果不理想。且对比例1中-20℃循环500周的循环容量保持率和55℃循环1500周的循环容量保持率和实施例4中添加2%的四氟草酸磷酸钠的电解液的保持率接近,因此没有必要加过量的四氟草酸磷酸钠。
实施例6-9、对比例3-4中均添加了辅助成膜添加剂,与其他实施例中未添加辅助成膜添加剂相比可知,钠离子电解液中四氟草酸磷酸钠添加剂搭配碳酸亚乙烯酯(VC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)等其他辅助成膜添加剂时,可进一步提升钠离子电池在-40℃超低温和55℃超高温环境下的循环性能,延长钠离子电池的使用寿命。
与实施例1-9相比,对比例2-4未添加四氟草酸磷酸钠,其DCR值在2.5-3.3内,DCR值较高,-40℃的超低温放电容量保持率在50%左右,较低,-20℃循环500周的循环容量保持率也相对较低。因此,通过分析可知,四氟草酸磷酸钠能够在钠离子电池的负极材料表面形成低阻抗、致密和热稳定的SEI膜,降低了电池的DCR,提升钠离子电池在超低温环境下钠离子的传输速率,进而改善了钠离子电池的低温输出容量和低温循环寿命。此外,电解液中添加四氟草酸磷酸钠还可以减少负极的SEI膜在超高温环境中的劣化,提升钠离子电池在高温下的循环寿命。
本发明实施例还提供了一种钠离子电池的制备方法,图1为本发明实施例提供的一种钠离子电池的制备方法的流程图,参考图1,钠离子电池的制备方法包括:
S100:涂覆有电池正极混合物的第一集流体通过设定工艺后,得到正极片。
可选的,电池正极混合物包括正极活性物质、导电剂和粘结剂,正极活性物质包括层状过渡金属氧化物、聚阴离子化合物、普鲁士蓝类化合物中的至少一种。本实施例中,正极活性物质可以为层状过渡金属氧化物(NaNi0.6Fe0.25Mn0.15O2)、导电剂可以为炭黑、粘结剂可以为聚偏氟乙烯,第一集流体可以为铝箔集流体,将层状过渡金属氧化物、炭黑和聚偏氟乙烯以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。设定工艺包括烘干、碾压、模切。将正极活性物质、导电剂和粘结剂涂覆到铝箔集流体后,通过烘干、碾压、模切即得到正极片。
S200:涂覆有电池负极混合物的第二集流体通过设定工艺后,得到负极片。
可选的,电池负极混合物包括负极活性物质、导电剂和粘结剂,负极活性物质包括硬碳、软碳、膨胀石墨、碳纳米管、石墨烯中的至少一种。本实施例中,以硬碳为负极活性物质,炭黑为导电剂,羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶为粘结剂,第二集流体为铝箔集流体,将硬碳、炭黑、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶按照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。将负极活性物质、导电剂和粘结剂涂覆到铝箔集流体后,通过烘干、碾压、模切即得到负极片。
S300:将正极片和负极片封装于壳体中,向壳体中注入电解液,其中电解液包括添加剂,添加剂包括四氟草酸磷酸钠。
示例性地,将正极片、隔膜、负极片按照顺序以“Z”字形方式叠好,隔膜处于正极片与负极片之间,用于将正极片和负极片绝缘。正极片、隔膜、负极片叠好后封装于壳体中,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。
上述实施例1-9和对比例1-4中的钠离子电池均可由本实施例提供的钠离子电池的制备方法制备得到。
通过本实施例中的方法制备得到的钠离子电池,因电池的电解液中添加了四氟草酸磷酸钠,进而可以在负极界面形成低阻抗、致密、热稳定的固体电解质界面膜(solidelectrolyte interface,SEI)。四氟草酸磷酸钠成膜阻抗低,可以有效降低低温环境下钠离子的传输阻力,从而提升电池在低温下的输出容量和低温下的循环寿命。钠离子电解液中添加四氟草酸磷酸钠,可以减少SEI膜在高温下循环过程中的劣化,从而提升电池在高温下的循环寿命。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种钠离子电解液,其特征在于,包括添加剂、非水溶剂和溶解于所述非水溶剂中的钠盐,所述添加剂包括四氟草酸磷酸钠。
2.根据权利要求1所述的钠离子电解液,其特征在于,所述四氟草酸磷酸钠的质量为所述电解液总质量的0.1%-5%。
3.根据权利要求1所述的钠离子电解液,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、双草酸硼酸钠中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的钠离子电解液,其特征在于,所述钠盐的质量为所述电解液总质量的10%-25%。
5.根据权利要求1所述的钠离子电解液,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。
6.根据权利要求1所述的钠离子电解液,其特征在于,所述电解液还包括辅助成膜添加剂,所述辅助成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、二氟磷酸钠、双草酸硼酸钠中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的钠离子电解液在制备便携式电子设备、动力电池、储能钠电体系中的应用。
8.一种钠离子电池,其特征在于,所述钠离子电池包括权利要求1-6任一项所述的钠离子电解液。
9.一种钠离子电池的制备方法,其特征在于,包括:
涂覆有电池正极混合物的第一集流体通过设定工艺后,得到正极片;
涂覆有电池负极混合物的第二集流体通过所述设定工艺后,得到负极片;
将所述正极片、所述负极片封装于壳体中,向所述壳体中注入电解液,其中所述电解液包括添加剂,所述添加剂包括四氟草酸磷酸钠。
10.根据权利要求9所述的钠离子电池的制备方法,其特征在于,所述电池正极混合物包括正极活性物质、导电剂和粘结剂,所述电池负极混合物包括负极活性物质、所述导电剂和所述粘结剂;
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、普鲁士蓝类化合物中的至少一种;
所述负极活性物质包括硬碳、软碳、膨胀石墨、碳纳米管、石墨烯中的至少一种。
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