【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解液材料领域，尤其涉及一种局部高浓度水系电解液及其制备方法和钠离子电池。
技术介绍
1、盐包水电解液是近年来在钠离子电池领域备受研究关注的一项创新技术。传统的电解液中，水分子对电池的稳定性构成了挑战，因为水分子可与电池中的活性物质发生副反应，导致电解液的分解和电池性能的下降。为了解决这一问题，研究者们提出了采用高浓度盐类“包裹”水分子的策略，形成了盐包水电解液。
2、这一设计的核心思想是通过高浓度的盐类将水分子有效固定，形成特殊的溶剂鞘层，从而限制了水分子与电池中的活性物质发生直接反应。这种“包裹”水分子的方法有助于拓宽电池的电化学稳定窗口，提高电池的能量密度和输出功率。
3、盐包水电解液技术的引入为解决水在钠离子电池中的问题提供了新的思路，为钠离子电池的发展创造了更好的条件。然而，盐包水高浓度钠离子电池电解液面临一系列挑战，比如尽管可以使用高溶解度的酰亚胺盐类拓宽电化学窗口，但这也带来了电解液成本高、黏度大以及润湿性差等缺点。现有技术中，研究者们通过在高浓度电解液中引入稀释剂的方法以维持局部高浓度电解液，降低高浓度电解液黏度大以及润湿性差等缺点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种局部高浓度水系电解液及其制备方法。本专利技术提供的局部高浓度水系电解液黏度低，润湿性好，并且电导率高，电化学稳定窗口宽，能够提高电池的电化学性能。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了
4、所述水和有机溶剂的体积比为1：(5～7)；
5、所述1，1，2，2-四氟乙基-2，2，3，3-四氟丙基醚的物质的量不大于有机溶剂的物质的量。
6、优选地，所述钠盐的物质的量与水和有机溶剂总质量的比为(4～5)mol：1kg。
7、优选地，所述钠盐包括高氯酸钠，双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺钠或三氟甲磺酸钠。
8、优选地，所述1，1，2，2-四氟乙基-2，2，3，3-四氟丙基醚与有机溶剂的物质的量之比为(0.3～1)：1。
9、优选地，所述有机溶剂包括n，n-二甲基甲酰胺、环丁砜、二甲基亚砜或乙二醇二甲醚。
10、本专利技术提供了上述技术方案所述的局部高浓度水系电解液的制备方法，包括以下步骤：
11、将钠盐、水和有机溶剂混合后，与1，1，2，2-四氟乙基-2，2，3，3-四氟丙基醚进行二次混合，得到局部高浓度水系电解液。
12、本专利技术还提供了一种钠离子电池，包括正极片、负极片和电解液，所述电解液为上述技术方案所述的局部高浓度水系电解液或者上述技术方案所述制备方法制备的局部高浓度水系电解液。
13、优选地，所述钠离子电池中正/负极片包括集流体以及涂覆于所述集流体上的正/负极涂层；所述正/负极涂层包括正/负极活性物质、导电剂和粘结剂。
14、优选地，所述正/负极活性物质、导电剂和粘结剂的质量之比独立地为(6.8～7.2)：(1.8～2.2)：(0.8～1.2)。
15、优选地，所述正极活性物质和负极活性物质均为碳包覆磷酸钒钠。
16、本专利技术提供了一种局部高浓度水系电解液，包括钠盐、水、有机溶剂和1，1，2，2-四氟乙基-2，2，3，3-四氟丙基醚；所述水和有机溶剂的体积比为1：(5～7)；所述1，1，2，2-四氟乙基-2，2，3，3-四氟丙基醚的物质的量不大于有机溶剂的物质的量。本专利技术利用有机溶剂作为桥梁，通过调整水与有机溶剂和tte的用量，能够使tte与水混溶形成局部高浓电解液，降低了盐包水电解液中钠盐的浓度，从而降低了盐包水电解液黏度，提高了电解液的润湿性，进而提高了电解液的电导率，提高了电池的电化学性能。实施例结果表明，本专利技术提供的局部高浓度水系电解液在0.1mv·s-1的扫速下，电压窗口达到了3.4v左右的宽度，可以适应碳包覆磷酸钒钠作为阳极与阴极的稳定工作，使用局部高浓度水系电解液制备的钠离子电池在循环100圈后，容量保持率将近100％，能够提高电池的电化学性能。
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1.一种局部高浓度水系电解液，包括钠盐、水、有机溶剂和1，1，2，2-四氟乙基-2，2，3，3-四氟丙基醚；
2.根据权利要求1所述的局部高浓度水系电解液，其特征在于：所述钠盐的物质的量与水和有机溶剂总质量的比为(4～5)mol：1kg。
3.根据权利要求1或2所述的局部高浓度水系电解液，其特征在于：所述钠盐包括高氯酸钠，双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺钠或三氟甲磺酸钠。
4.根据权利要求1所述的局部高浓度水系电解液，其特征在于：所述1，1，2，2-四氟乙基-2，2，3，3-四氟丙基醚与有机溶剂的物质的量之比为(0.3～1)：1。
5.根据权利要求1所述的局部高浓度水系电解液，其特征在于：所述有机溶剂包括N，N-二甲基甲酰胺、环丁砜、二甲基亚砜或乙二醇二甲醚。
6.权利要求1～5任一项所述的局部高浓度水系电解液的制备方法，包括以下步骤：
7.一种钠离子电池，包括正极片、负极片和电解液，其特征在于，所述电解液为权利要求1～5任一项所述的局部高浓度水系电解液或者权利要求6所述制备方法制备的局部高浓度水系电解液。
...【技术特征摘要】
1.一种局部高浓度水系电解液，包括钠盐、水、有机溶剂和1，1，2，2-四氟乙基-2，2，3，3-四氟丙基醚；
2.根据权利要求1所述的局部高浓度水系电解液，其特征在于：所述钠盐的物质的量与水和有机溶剂总质量的比为(4～5)mol：1kg。
3.根据权利要求1或2所述的局部高浓度水系电解液，其特征在于：所述钠盐包括高氯酸钠，双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺钠或三氟甲磺酸钠。
4.根据权利要求1所述的局部高浓度水系电解液，其特征在于：所述1，1，2，2-四氟乙基-2，2，3，3-四氟丙基醚与有机溶剂的物质的量之比为(0.3～1)：1。
5.根据权利要求1所述的局部高浓度水系电解液，其特征在于：所述有机溶剂包括n，n-二甲基甲酰胺、环丁砜、二甲基亚砜或乙二醇二甲醚。
6.权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈小卉，周钰祥，沈海林，陈智栋，单学凌，王文昌，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：
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