[發(fā)明專利]一種電解液和鈉離子電池在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202211681874.9 | 申請日： | 2022-12-20 |
| 公開（公告）號： | CN116130766A | 公開（公告）日： | 2023-05-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 楊道均;李桂林 | 申請（專利權(quán)）人： | 三一紅象電池有限公司 |
| 主分類號： | H01M10/0567 | 分類號： | H01M10/0567;H01M10/054;H01M10/42 |
| 代理公司： | 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250 | 代理人： | 周淑歌 |
| 地址： | 410000 湖南省長沙市長*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 電解液 鈉離子 電池 | ||
本發(fā)明屬于二次電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電解液和鈉離子電池。本發(fā)明提供的電解液，包括鈉鹽、有機溶劑和添加劑，所述添加劑包括具有特定組成的第一添加劑和第二添加劑。所述第一添加劑的第一取代基為含氟烷基取代，含氟烷基的強吸電子性可以有效分散離子中的負電荷，降低陰陽離子之間的庫倫作用，擴大體系的液態(tài)范圍，氟元素的存在使其具備有效降低電解液在正負極、隔膜表面的張力，顯著提升電解液對電極和隔膜的浸潤性的優(yōu)點，提升離子電導(dǎo)率，進一步顯著提升了電池的倍率性能；所述第一添加劑的第二取代基為硅烷基，可以清除電解液里面的有害物質(zhì)，保證電解液成分的穩(wěn)定，從而改善鈉離子電池的長循環(huán)性能。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于二次電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池電解液和鋰離子電池。
背景技術(shù)
與受到資源限制的鋰離子電池相比，鈉離子電池原料來源廣泛，性能優(yōu)良，在動力電池和大規(guī)模儲能等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。為了獲得高比能量、長循環(huán)壽命的鈉離子電池，聚陰離子化合物具有循環(huán)壽命長、安全性高、成本低等優(yōu)勢，是鈉離子電池陰極活性材料的一種理想選擇。但是聚陰離子化合物也存在導(dǎo)電性差，分子量大導(dǎo)致比容量一般較低，不利于能量密度發(fā)揮的缺點。為了提升聚陰離子化合物電池的能量密度，提高正/負極的極片壓實密度是比較直接的方案之一，但一味地提高正/負極的極片壓實密度，微觀上的影響則是鋰離子傳輸困難，宏觀上的影響則是極片和電解液的浸潤性變差，造成負極片死區(qū)和析鈉現(xiàn)象明顯增多，結(jié)果反而減少了電池的循環(huán)壽命。
現(xiàn)有技術(shù)中，改善鈉離子電池浸潤性的方案主要集中在對注液工藝的改善及電解液浸潤添加劑的研究兩大方向。但是，對注液工藝的改善往往會增加注液工序流程，使整體流程繁瑣冗長，能量消耗與時間消耗較大，影響注液效率。而對電解液浸潤添加劑的研究報道最多的物質(zhì)為含氟類化合物及醚類化合物，這兩類化合物均提高了電解液對電極材料的浸潤性，降低了電解液與電極材料的界面電阻，但這兩類添加劑加入后會在一定程度上影響鈉離子電池的電化學性能，因此，阻礙了浸潤性添加劑的進一步使用。
有鑒于此，亟待開發(fā)一種能夠同時提高電解液浸潤性能和電化學性能的電解液。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中電解液在浸潤性能和電化學性能兩方面不能兼顧等缺陷，從而提供一種電解液和鈉離子電池。
為此，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供一種電解液，包括鈉鹽、有機溶劑和添加劑，所述添加劑包括第一添加劑和第二添加劑，所述第一添加劑為式(I)。
所述第一添加劑的結(jié)構(gòu)式為：可選的，式(I)中A1和A2為各自獨立的氫原子、氟原子、溴原子、碘原子、碳原子數(shù)為1～5的取代或未取代的烷基、碳原子數(shù)為2～5的取代基或未取代的烯基中的一種，其中，取代的烷基、取代的烯基中的取代基為氰基、F、Br或I。R1，R2，R3為各自獨立的碳原子數(shù)為1～5的取代或未取代的烷基、碳原子數(shù)為2～5的取代基或未取代的烯基中的一種，其中，取代的烷基、取代的烯基中的取代基為氰基、F、Br或I。該結(jié)構(gòu)式中碳原子總數(shù)為4～14，F(xiàn)、Br、I原子的數(shù)量為1～6。
優(yōu)選的，式(I)所示化學結(jié)構(gòu)式的化合物為B1、B2、B3、B4及B5中的至少一種，其中B1、B2、B3、B4及B5結(jié)構(gòu)式如下：
可選地，以電解液的總質(zhì)量計，所述第一添加劑占0.1％-2.2％，優(yōu)選地，所述第一添加劑占0.1％-2％。
可選地，所述第二添加劑選自含有不飽和鍵的環(huán)狀碳酸酯類化合物、磺酸內(nèi)酯類化合物、鹵素取代的環(huán)狀碳酸酯類化合物、硫酸酯類化合物、亞硫酸酯類化合物、亞硼酸酯類化合物、磺酸亞酯類化合物、含腈醚類化合物、芳香化合物、磷酸酯類化合物、含氟醚類化合物中的至少一種；
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