【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及新能源領(lǐng)域，尤其是電解液及二次電池。
技術(shù)介紹
1、鈉離子電池(sodium-ion?battery)是一種二次電池(充電電池)，主要依靠鈉離子在正極和負(fù)極之間移動來工作，與鋰離子電池的工作原理相似。鈉離子電池的充放電過程依靠鈉離子在正極和負(fù)極之間的移動來實現(xiàn)。充電時，鈉離子從正極脫出，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極；放電時則相反，鈉離子從負(fù)極脫出，回到正極，同時電子通過外電路運(yùn)動，形成電流。
2、鈉離子電池(sibs)作為鋰離子電池的潛在替代品，因其豐富的鈉資源、相對低廉的成本和與鋰離子電池相似的工作原理，引起了廣泛關(guān)注。對于鈉離子電池而言，高壓下的產(chǎn)氣現(xiàn)象直接威脅到電池系統(tǒng)的整體安全。在電池充放電過程中，尤其是過充或高溫條件下，電池內(nèi)部可能發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致氣體(如氫氣、氧氣等)的生成與積聚。這些氣體的積累會迅速增加電池內(nèi)部的壓力，若不能及時有效釋放，將直接導(dǎo)致電池外殼的膨脹乃至破裂，引發(fā)電解液泄漏、短路甚至火災(zāi)等嚴(yán)重后果。
3、鈉離子電池的性能和效率是其能否廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。高壓下產(chǎn)氣往往與電池內(nèi)部的副反應(yīng)和寄生反應(yīng)緊密相關(guān)。這些非預(yù)期的反應(yīng)不僅消耗了電池中的活性物質(zhì)，減少了可用于正常充放電的電量，還可能導(dǎo)致電池內(nèi)阻增加，從而降低電池的放電能力和循環(huán)壽命。此外，產(chǎn)氣過程中形成的微小氣泡可能阻礙離子在電解質(zhì)中的有效傳輸，進(jìn)一步影響電池的倍率性能和功率密度。因此，高壓產(chǎn)氣不僅損害了電池的即時性能，也嚴(yán)重制約了其長期使用的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。
4、此外，電極材料和電解質(zhì)的穩(wěn)定性是維持電
5、本專利技術(shù)提供了一種新的鈉離子電池電解液和二次電池，具有更高的安全性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供了一種用于鈉離子電池的電解液，該電解液包括：
2、溶劑：以碳酸丙烯酯(pc)為主要溶劑，含有碳酸乙烯酯(ec)、碳酸二甲酯(dmc)
3、成膜助劑：氟代碳酸乙烯酯(fec)和1,3-丙烷磺內(nèi)酯(1,3-ps)；
4、導(dǎo)電鹽：高氯酸鈉(naclo4)；
5、添加劑：乙酰磺胺酸鈉以及適量的硝酸鈉。
6、進(jìn)一步的，所述溶劑中碳酸丙烯酯(pc)為溶劑總質(zhì)量的55-70％；碳酸乙烯酯(ec)為溶劑總質(zhì)量的10-15％；碳酸二甲酯(dmc)為溶劑總質(zhì)量的10-15％。
7、進(jìn)一步的，所述成膜助劑中氟代碳酸乙烯酯(fec)為溶劑總質(zhì)量的5-10％；1,3-丙烷磺內(nèi)酯(1,3-ps)為溶劑總質(zhì)量的3-5％。
8、進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電鹽高氯酸鈉(naclo4)為電解液總質(zhì)量的10％-25％。
9、進(jìn)一步的，所述添加劑乙酰磺胺酸鈉為電解液總質(zhì)量的0.1％-2％。
10、進(jìn)一步的，所述硝酸鈉與乙酰磺胺酸鈉的摩爾量比值為1-1.5：2。
11、進(jìn)一步的，包括根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的電解液。
12、鈉離子二次電池，還包括：
13、正極：由磷酸釩鈉(nvp)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑按一定比例混合后涂布在鋁箔上形成；
14、負(fù)極：由硬碳材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑按一定比例混合后涂布在銅箔上形成；
15、隔膜；
16、電池殼。
17、進(jìn)一步的，所述正極中的活性物質(zhì)為磷酸釩鈉(nvp)。
18、進(jìn)一步的，所述負(fù)極中的活性物質(zhì)為硬碳材料。
19、本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果：
20、本專利技術(shù)中的電解液溶劑配比的耐高壓能力和良好的化學(xué)穩(wěn)定性有助于減少高壓下溶劑的氧化分解，從而減少氣泡的產(chǎn)生；提供了適當(dāng)?shù)慕殡姵?shù)和粘度，有助于鈉離子的傳導(dǎo)，同時減少不必要的溶劑分解反應(yīng)。
21、高效的成膜助劑不僅能有效隔絕溶劑與電極的直接接觸，減少溶劑還原或氧化反應(yīng)，還能防止氣泡的生成、抑制高壓下電解液的氧化分解。
22、穩(wěn)定的導(dǎo)電鹽具有的高穩(wěn)定性和電化學(xué)窗口有助于維持電解液的穩(wěn)定，減少電解液的分解和氣泡的產(chǎn)生。
23、添加劑改善電解液的化學(xué)穩(wěn)定性，減少副反應(yīng)，從而抑制氣泡的生成。
24、本專利技術(shù)的電解液在控制電池溫升和保持循環(huán)穩(wěn)定性方面表現(xiàn)更好。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種高安全性鈉離子電池的電解液，其特征在于，該電解液包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述溶劑中碳酸丙烯酯(PC)為溶劑總質(zhì)量的55-70％；碳酸乙烯酯(EC)為溶劑總質(zhì)量的10-15％；碳酸二甲酯(DMC)為溶劑總質(zhì)量的10-15％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述成膜助劑中氟代碳酸乙烯酯(FEC)為溶劑總質(zhì)量的5-10％；1,3-丙烷磺內(nèi)酯(1,3-PS)為溶劑總質(zhì)量的3-5％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述導(dǎo)電鹽高氯酸鈉(NaClO4)為電解液總質(zhì)量的10％-25％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述添加劑乙酰磺胺酸鈉為電解液總質(zhì)量的0.1％-2％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述硝酸鈉與乙酰磺胺酸鈉的摩爾量比值為1-1.5：2。
7.一種鈉離子二次電池，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的電解液。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鈉離子二次電池，其特征在于，還包括：
9.根據(jù)權(quán)利要
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鈉離子二次電池，其特征在于，所述負(fù)極中的活性物質(zhì)為硬碳材料。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種高安全性鈉離子電池的電解液，其特征在于，該電解液包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述溶劑中碳酸丙烯酯(pc)為溶劑總質(zhì)量的55-70％；碳酸乙烯酯(ec)為溶劑總質(zhì)量的10-15％；碳酸二甲酯(dmc)為溶劑總質(zhì)量的10-15％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述成膜助劑中氟代碳酸乙烯酯(fec)為溶劑總質(zhì)量的5-10％；1,3-丙烷磺內(nèi)酯(1,3-ps)為溶劑總質(zhì)量的3-5％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述導(dǎo)電鹽高氯酸鈉(naclo4)為電解液總質(zhì)量的10％-25％。
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：席金旭，李斌，楊洋，郝志偉，
申請(專利權(quán))人：安徽金禾合成材料研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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