本发明专利技术提供一种羧酸酯基钠离子电池电解液及钠离子电池。所述羧酸酯基钠离子电池电解液包括电解质钠盐、氟化钠和有机溶剂，所述有机溶剂包括羧酸酯。本发明专利技术通过在羧酸酯基钠离子电池电解液体系中引入氟化钠，以抑制羧酸酯在高温条件下对SEI膜的溶解作用，进而抑制由此导致的电池循环和高温性能恶化，使羧酸酯基钠离子电池兼具良好的高温、低温、倍率、存储性能。能。
【技术实现步骤摘要】
一种羧酸酯基钠离子电池电解液、钠离子电池
[0001]本专利技术属于钠离子电池领域，具体涉及一种羧酸酯基钠离子电池电解液、钠离子电池。
技术介绍
[0002]锂离子电池具有较高的能量密度以及循环性能，在消费电子产品、电动汽车、储能等领域广泛应用，但随产业规模逐渐放大，锂资源的稀缺成为了限制其发展的瓶颈，锂盐价格常年居高不下，严重限制了行业的发展。
[0003]目前，现有的钠离子电池通常采用含有羧酸酯的电解液。羧酸酯粘度低、低温性能好，可以显著改善钠离子电池的低温性能和倍率性能。但是，在钠离子电池体系中引入羧酸酯后，会造成钠离子电池的循环性能恶化、高温性能恶化等问题。针对这一问题，常用的方案是添加高阻抗添加剂以改善电池的高温性能，但这通常伴随着低温性能及倍率性能的恶化，导致羧酸酯的优势不能发挥，无法同时改善钠离子电池的低温性能和高温性能。
技术实现思路
[0004]为解决上述全部或部分目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]本专利技术的目的之一在于：提供一种羧酸酯基钠离子电池电解液，包括电解质钠盐、氟化钠和有机溶剂，所述有机溶剂包括羧酸酯。本专利技术通过在羧酸酯基钠离子电池电解液体系中引入氟化钠，以抑制羧酸酯在高温条件下对SEI膜(固体电解质界面膜)的溶解作用，进而抑制由此导致的电池循环和高温性能恶化，使羧酸酯基钠离子电池兼具良好的高温、低温、倍率、存储性能。
[0006]本专利技术的目的之二在于：提供一种钠离子电池，包含上述羧酸酯基钠离子电池电解液。
[0007]相比于现有技术，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0008](1)通过在羧酸酯基钠离子电池电解液体系中引入氟化钠，以显著抑制羧酸酯导致的电池循环和高温性能恶化，同时协同改善钠离子电池的倍率性能和低温性能，使基于该电解液的钠离子电池兼具高温、低温、倍率和存储性能。
[0009](2)本专利技术公开氟化钠含量的优选范围为0.01％～0.1％，小于这个范围不能发挥氟化钠对电池性能的改善效果，超出这个范围氟化钠可能存在析出的风险；进一步公开更为优选的含量范围为0.01％～0.02％，在该范围内，随着氟化钠含量的增加，钠离子电池性能进一步改善。
具体实施方式
[0010]下面结合具体实施例详细说明本专利技术的技术方案，以便本领域的技术人员更好理解和实施本专利技术的技术方案。本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详
细实施例中以不同方式采用本专利技术的代表性基础。
[0011]本专利技术提供一种羧酸酯基钠离子电池电解液，包括电解质钠盐、氟化钠和有机溶剂，所述有机溶剂包括羧酸酯。
[0012]在部分实施例中，按质量百分比计，所述钠离子电池电解液包括0.01％～0.1％的氟化钠、5～40％的羧酸酯及5～20％的电解质钠盐。进一步地，优选为包括0.01％～0.02％的氟化钠、6～15％的电解质钠盐。
[0013]在部分实施例中，所述羧酸酯具有式I所示结构：
[0014]R1COOR2[0015]式I
[0016]其中，R1、R2各自独立的选自碳原子数为1～5的烷烃基，或碳原子数为2～5的不饱和烃基，或碳原子数为1～5的烷氧基，或F、Cl、Br、氰基中的一种或几种部分或全部取代的碳原子数为1～5的烷烃基，或F、Cl、Br、氰基中的一种或几种部分或全部取代的碳原子数为2～5的不饱和烃基，或F、Cl、Br、氰基中的一种或几种部分或全部取代的碳原子数为1～5的烷烃基。
[0017]进一步地，所述羧酸酯包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸丁酯、氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯、氟乙酸丙酯、二氟乙酸甲酯、二氟乙酸乙酯、二氟乙酸丙酯、三氟乙酸甲酯、三氟乙酸乙酯、三氟乙酸丙酯，氟代丙酸甲酯，氟代丙酸乙酯、氟代丙酸丙酯，二氟丙酸甲酯、二氟丙酸乙酯、二氟丙酸丙酯，三氟丙酸甲酯、三氟丙酸乙酯、三氟丙酸丙酯、乙酸单氟甲酯、乙酸单氟乙酯、乙酸单氟丙酯、乙酸二氟甲酯、乙酸二氟乙酯、乙酸二氟丙酯、乙酸三氟甲酯、乙酸三氟乙酯、乙酸三氟丙酯，丙酸单氟甲酯，丙酸单氟乙酯、丙酸单氟丙酯，丙酸二氟甲酯、丙酸二氟乙酯、丙酸二氟丙酯，丙酸三氟甲酯、丙酸三氟乙酯、丙酸三氟丙酯中的一种或多种。
[0018]在部分实施例中，所述有机溶剂还包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸戊烯酯、氟代碳酸乙烯酯、双氟代碳酸乙烯酯，碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、1，4
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丁内酯、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、三甲基磷酸酯、三乙基磷酸酯、三丁基磷酸酯、三三氟甲基磷酸酯、三
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六氟异丙基磷酸酯中的一种或多种。
[0019]在部分实施例中，所述羧酸酯基钠离子电池电解液还包括功能添加剂，所述功能添加剂包括碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、1，3
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丙烷磺酸内脂、1，3
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丙烯磺酸内酯、1，4
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丁烷磺酸内酯、亚硫酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯、三(三甲基硅烷)磷酸酯、三(三甲基硅基)硼酸酯中的一种或多种。
[0020]在部分实施例中，按质量百分比计，包括0.1％～5％的所述功能添加剂。进一步的，包括0.1％～3％的所述功能添加剂。
[0021]在部分实施例中，所述电解质钠盐包括双氟磺酰亚胺钠和/或六氟磷酸钠。进一步的，优选为六氟磷酸钠和双氟磺酰亚胺钠的配伍使用；更进一步地，双氟磺酰亚胺钠与六氟磷酸钠的质量比为0.04～20。
[0022]本专利技术还提供一种包含上述技术方案所述的羧酸酯基钠离子电池电解液的钠离子电池。
[0023]在部分实施例中，所述钠离子电池的正极活性材料包括化合物NaA
x
B
y
C
z
D
(1
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x
‑
y
‑
x)
O2；其中，A、B、C、D各自独立的选自Co、Ni、Cu、Mn、Fe中的一种，0≤x<1，0≤y<1，0≤z<1，0<x+y+z≤1。
[0024]在部分实施例中，所述钠离子电池的负极活性材料包括软碳、硬炭、钛酸钠、金属钠或钠合金中的一种或几种。
[0025]以下结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行进一步详述，如无特别说明，本专利技术中所采用的原料均可从市场上购得或是本领域常用的，如无特别说明，下述实施例中的方法均为本领域的常规方法。
[0026]本专利技术提供一种羧酸酯基钠离子电池电解液，电解质钠盐采用六氟磷酸钠(NaPF6)和/或双氟磺酰亚胺钠(NaFSI)；有机溶剂为包括羧酸酯、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)的混合有机溶剂；并以电解质钠盐总质量为电解液总质量的14％为例配制实施例1
‑...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种羧酸酯基钠离子电池电解液，其特征在于：包括电解质钠盐、氟化钠和有机溶剂，所述有机溶剂包括羧酸酯。2.根据权利要求1所述的羧酸酯基钠离子电池电解液，其特征在于：按质量百分比计，包括0.01％～0.1％氟化钠、5～40％的羧酸酯及5～20％的电解质钠盐。3.根据权利要求1所述的羧酸酯基钠离子电池电解液，其特征在于：所述羧酸酯具有式I所示结构：R1COOR2式I其中，R1、R2各自独立的选自碳原子数为1～5的烷烃基，或碳原子数为2～5的不饱和烃基，或碳原子数为1～5的烷氧基，或F、Cl、Br、氰基中的一种或几种部分或全部取代的碳原子数为1～5的烷烃基，或F、Cl、Br、氰基中的一种或几种部分或全部取代的碳原子数为2～5的不饱和烃基，或F、Cl、Br、氰基中的一种或几种部分或全部取代的碳原子数为1～5的烷烃基。4.根据权利要求1所述的羧酸酯基钠离子电池电解液，其特征在于：所述有机溶剂还包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸戊烯酯、氟代碳酸乙烯酯、双氟代碳酸乙烯酯，碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、1，4
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丁内酯、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、三甲基磷酸酯、三乙基磷酸酯、三丁基磷酸酯、三三氟甲基磷酸酯、三
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六氟异丙基磷酸酯中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的羧酸酯基钠离子电池电解液，其特征在于：还包括功能添加剂，所述功能添加剂包括碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、1，3...
【专利技术属性】
技术研发人员：周晓崇，刘杭，查惟伟，夏志强，
申请(专利权)人：湖州超钠新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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