电解液制造技术

本发明专利技术公开了电解液

【技术实现步骤摘要】
电解液、钠离子电池和用电设备


[0001]本专利技术属于钠离子电池
，具体涉及一种电解液
、
钠离子电池和用电设备
。

技术介绍

[0002]锂离子电池已经广泛应用于生产生活中，但随着锂离子电池需求的快速增长，锂资源的供应情况却变得越来越紧张
。
为了寻找锂离子电池的替代或备选储能技术，与锂离子电池具有相似工作原理的钠离子电池受到越来越多研究人员的重视
。
钠的资源丰富，约占地壳元素储量的
2.64
％，且价格低廉，分布广泛
。
因此相对锂离子电池正极材料来说，钠离子正极材料具有明显的成本
。
[0003]为了追求更高的能量密度，传统碳材料负极无法满足需求，由于金属负极有着较高的理论容量，成为研究的热点，但同时金属负极的安全性问题限制了其应用
。
钠离子电池在高电压下的抗氧化性较差，容易在金属负极表面形成钠枝晶，影响金属钠在负极的沉积，而钠离子沉积的好坏直接关系着电池的各项性能
。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一
。
为此，本专利技术的目的在于提出一种电解液
、
钠离子电池和用电设备
。
本专利技术在电解液中添加钾离子硼酸盐既优化了钠离子沉积界面，降低了钠枝晶的形成，又提高了醚类电解液的稳定性，保留了醚类溶剂的优点，从而提高了钠离子电池的电化学性能
。
[0005]在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种电解液
。
根据本专利技术的实施例，所述电解液包括：
[0006]溶剂
、
钠盐和第一添加剂，所述第一添加剂包括钾离子硼酸盐，所述钾离子硼酸盐选自式Ⅰ所示化合物中的至少一种：
[0007][0008]其中，
R1和
R2各自独立地选自烷基
、
氟代烷基或羰基，
R3和
R4各自独立地选自卤素基，且
n
为
0、1
或2，
m
为
0、1
或2，且
n+m
＝2；所述钾离子硼酸盐在所述电解液中的浓度为
0.0001mol/L
‑
0.1mol/L。
[0009]根据本专利技术实施例的电解液，在电解液中添加钾离子硼酸盐既优化了钠离子沉积界面，降低了钠枝晶的形成，又提高了醚类电解液的稳定性，保留了醚类溶剂的优点，从而
提高了钠离子电池的电化学性能
。
[0010]另外，根据本专利技术上述实施例的电解液还可以具有如下附加的技术特征：
[0011]在本专利技术的一些实施例中，
R3和
R4选自氟基，所述钾离子硼酸盐包括二氟草酸硼酸钾
、
四氟硼酸钾
、
双草酸硼酸钾
、
二频哪醇硼酸钾和二全氟频哪醇硼酸钾中的至少一种
。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述溶剂为醚类化合物
。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述醚类化合物包括乙二醇二甲醚
、
乙二醇二乙醚
、
二乙二醇二甲醚
、
二乙二醇二乙醚
、
二乙二醇甲乙醚
、
三乙二醇二甲醚
、
四乙二醇二甲醚
、
四乙二醇二乙醚
、1,1,2,2
‑
四氟乙基
‑
2,2,3,3
‑
四氟丙基醚
、1H,1H,5H
‑
八氟戊基
‑
1,1,2,2
‑
四氟乙基醚
、1,1,2,2
‑
四氟乙基乙基醚
、1,1,2,2
‑
四氟乙基
‑
2,2,2
‑
三氟乙基醚
、1,3
‑
二氧戊环
、
四氢呋喃
、
甲基四氢呋喃
、
二苯醚和冠醚中的至少一种
。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，基于所述电解液的总质量，所述醚类化合物的含量为
70
％
‑
95
％
。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，电解液还包括：第二添加剂，所述第二添加剂包括含硫类化合物
。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，基于所述电解液的总质量，所述含硫类化合物的含量为
0.1
‑3％
。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，所述含硫类化合物包括硫酸乙烯酯
、1、3
‑
丙烷磺酸内酯
、1、3
‑
丙烯磺酸内酯
、
甲基二磺酸亚甲酯
、1、4
丁烷磺酸内酯
、2,4
‑
丁烷磺内酯
、1,3
‑
丙二醇硫酸酯
、
亚硫酸亚乙酯和季戊四醇双环硫酸酯中的至少一种
。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，电解液还包括：第三添加剂，所述第三添加剂包括碳酸亚乙烯酯
、
氟代碳酸乙烯酯
、
碳酸乙烯亚乙酯
、
马来酸酐
、
丁二酸酐
、
纳迪克酸酐和二甲基马来酸酐中的至少一种
。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，基于所述电解液的总质量，所述第三添加剂的含量为
0.1
‑3％
。
[0020]在本专利技术的一些实施例中，所述钠盐包括六氟磷酸钠
、
二氟草酸硼酸钠
、
四氟硼酸钠
、
双草酸硼酸钠
、
高氯酸钠
、
氟磺酸钠
、
双
(
氟磺酰
)
亚胺钠
、
三氟甲基磺酸钠和双
(
三氟甲基磺酰
)
亚胺钠中的至少一种
。
[0021]在本专利技术的第二个方面，本专利技术提出了一种钠离子电池
。
根据本专利技术的实施例，钠离子电池具有以上实施例的电解液
。
由此，既优化了钠离子电池中的钠离子沉积界面，降低了钠枝晶的形成，又提高了钠离子电池中的醚类电解液的稳定性，保留了醚类溶剂的优点，从而提高了钠离子电池的电化学性能
。
[0022]在本专利技术的第三个方面，本专利技术提出了一种用电设备
。
根据本专利技术的实施例，所述用电设备具有如上所述的钠离子电池
。
由此，所述用电设备具有所述钠离子电池的所有优点，在此不再赘述
。
[0023]本专利技术的附加方面和优点将在下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电解液，其特征在于，包括：溶剂
、
钠盐和第一添加剂，所述第一添加剂包括钾离子硼酸盐，所述钾离子硼酸盐选自式Ⅰ所示化合物中的至少一种：其中，
R1和
R2各自独立地选自烷基
、
氟代烷基或羰基，
R3和
R4各自独立地选自卤素基，且
n
为
0、1
或2，
m
为
0、1
或2，且
n+m
＝2；所述钾离子硼酸盐在所述电解液中的浓度为
0.0001mol/L
‑
0.1mol/L。2.
根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，
R3和
R4选自氟基，所述钾离子硼酸盐包括二氟草酸硼酸钾
、
四氟硼酸钾
、
双草酸硼酸钾
、
二频哪醇硼酸钾和二全氟频哪醇硼酸钾中的至少一种
。3.
根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述溶剂为醚类化合物
。4.
根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，所述醚类化合物包括乙二醇二甲醚
、
乙二醇二乙醚
、
二乙二醇二甲醚
、
二乙二醇二乙醚
、
二乙二醇甲乙醚
、
三乙二醇二甲醚
、
四乙二醇二甲醚
、
四乙二醇二乙醚
、1,1,2,2
‑
四氟乙基
‑
2,2,3,3
‑
四氟丙基醚
、1H,1H,5H
‑
八氟戊基
‑
1,1,2,2
‑
四氟乙基醚
、1,1,2,2
‑
四氟乙基乙基醚
、1,1,2,2
‑
四氟乙基
‑
2,2,2
‑
三氟乙基醚
、1,3
‑
二氧戊环
、
四氢呋喃
、
甲基四氢呋喃
、
二苯醚和冠醚中的至少一种
。5.
根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的总质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐坤，王铈汶，
申请(专利权)人：厦门海辰储能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：