一种钠离子二次电池的制作方法

本发明属于钠离子电池，具体涉及一种钠离子二次电池。

背景技术：

1、近年来，随着新能源行业的快速发展，锂离子电池在新能源汽车领域也得 到了广泛的应用，锂离子电池的需求量迅速增加；随着需求量的增加，锂资源 成本不断增加，锂离子电池的生产成本也逐渐提高，面对上述问题，研究者们 开始思考利用资源丰富的钠元素取代锂元素，逐渐开始了对钠离子电池的研究。 钠离子电池与锂离子电池原理结构类似，与锂电相比，钠离子电池资源广、成 本低且波动小，且具有宽温区和高安全的性能赋予替代潜力，随着钠离子电池 技术的不断进步，钠离子电池将在我国能源体系占据重要席位，尤其在储能领 域具备广阔的成长空间，因此，发展高性能、低成本的钠离子电池是决定其是 否能够产业化的决定性因素。

2、钠离子电池中，采用双氟磺酰亚胺钠作为主盐的电解液，能够提升电解液 的电导率、电化学和热稳定性，随着电池充放电循环过程中，过多的双氟磺酰 亚胺钠会腐蚀集流体，降低电池循环性能。目前钠离子电池的负极材料多以生 物质硬碳为主，但是低温焙烧的硬碳虽然有较高的离子电导率，却有着首效低、 循环不稳定的缺点。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中钠离子二次电池电解液中双 氟磺酰亚胺钠为主盐腐蚀集流体、降低电池循环性能，电池首效低的问题，本 申请提供一种钠离子二次电池。

2、为解决上述技术问题，本技术提供一种钠离子二次电池，包括正极、负极 和电解液，所述负极包括负极活性物质，所述电解液包括钠盐、非水有机溶剂 和添加剂，所述钠盐包括双氟磺酰亚胺钠，所述添加剂抑腐蚀剂包括抑腐蚀剂 和硫酸酯化合物；

3、所述钠离子二次电池满足以下关系式：

4、0.4≤(a·d)/(b·c)≤23，

5、其中，3≤a≤15，0.5≤b≤3，3≤c≤7，0.5≤d≤15，所述电解液中双氟磺 酰亚胺钠的质量百分含量为a％；

6、所述电解液中硫酸酯化合物的质量百分含量为b％；

7、所述负极活性物质的比表面积为c，单位m2/g；

8、所述电解液中抑腐蚀剂的质量百分含量为d％。

9、优选的，所述钠离子二次电池满足以下关系式：

10、0.5≤(a·d)/(b·c)≤15。

11、优选的，a的范围为4≤a≤13。

12、优选的，所述硫酸酯化合物包括环状硫酸酯，所述环状硫酸酯包括1,3-丙磺 酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯、硫酸二甲酯、4-甲基硫 酸亚乙酯、4-丙基硫酸亚乙酯、硫酸丙烯酯、4-甲基硫酸亚丙酯和4-丙基硫酸亚 丙酯中的一种或多种；

13、所述b的范围为1≤b≤3。

14、优选的，所述负极活性物质包括软碳、硬碳、碳纳米管、膨胀石墨、石墨 烯中的一种或多种；

15、所述负极活性物质的比表面积c的范围为4≤c≤6。

16、优选的，所述抑腐蚀剂包括高氯酸钠(naclo4)、四氟硼酸钠(nabf4)、六氟 磷酸钠(napf6)、三氟乙酸钠(cf3coona)、四苯硼酸钠(nab(c6h5)4)、三氟甲基 磺酸钠(naso3cf3)、二氟草酸硼酸钠(nadfob)和双(三氟甲基磺酰)亚胺钠 (na[(cf3so2)2n])中的一种或多种；

17、所述d的范围为3≤d≤12。

18、优选的，所述非水有机溶剂包括碳酸酯类、羧酸酯类、醚类中的一种或多 种；

19、所述碳酸酯类包括碳原子数3～5的环状或链状碳酸酯，所述环状碳酸酯包 括碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、碳酸 亚丁酯中的一种或多种；所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸 二乙酯、碳酸二丙酯中的一种或多种；

20、所述羧酸酯类包括碳原子数2～6的羧酸酯，所述羧酸酯包括乙酸甲酯、乙 酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸丙酯中的一种或多种；

21、所述醚类包括碳原子数4～10的环状醚或链状醚，所述环状醚包括1,3-二氧 戊烷、1,4-二氧惡烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃，2-三氟甲基四氢呋喃中的一 种或多种；所述链状醚包括二甲氧基甲烷、1,2-二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚中 的一种或多种；

22、以所述电解液的质量为100％计，所述非水有机溶剂的质量百分含量为 70％～92％。

23、优选的，所述添加剂还包括辅助添加剂，所述辅助添加剂包括氟代碳酸酯， 所述氟代碳酸酯包括氟代碳酸乙烯酯或双氟代碳酸乙烯酯的一种或多种；

24、以所述电解液的质量为100％计，所述氟代碳酸酯的质量百分含量为1％～5％。

25、优选的，所述正极包括正极活性物质，所述正极活性物质包括含钠的层状 氧化物、含钠的聚阴离子化合物或含钠的普鲁士蓝化合物中的一种或多种；

26、所述含钠的层状氧化物包括层状过渡金属氧化物，所述层状过渡金属氧化 物包括式ⅰ所示的化合物中的一种或多种；

27、naxmyoz式ⅰ

28、其中，0＜x≤1，0＜y≤1，1＜z≤2，m选自cr、fe、co、ni、cu、mn、 sn、mo、sb、v中的一种或多种；

29、所述普鲁士蓝化合物包括式ⅱ所示的化合物中的一种或多种；

30、nax′ly′[l′(cn)6]y′·z′h2o式ⅱ其中，0＜x′≤2，0＜y′≤1，0＜z′≤20， l和l′各自选自cr、fe、co、ni、cu、mn、sn、mo、sb、v中的一种或多种；

31、所述聚阴离子化合物包括磷酸盐类化合物或硫酸盐类化合物；

32、所述磷酸盐类化合物包括式ⅲ或式ⅳ所示的化合物中的一种或多种；

33、na3(m′o1-qpo4)2f1+2q式ⅲ

34、其中，0中，化合，m′选自al、v、ge、fe、ga中的一种或多种一种或多 种；

35、na2epo4f式ⅳ其中，e选自fe、mn中的一种或多种一种或多种；

36、所述硫酸盐类化合物包括式ⅴ所示的化合物中的一种或多种；

37、na2y(so4)2·2h2o式ⅴ

38、其中，y选自cr、fe、co、ni、cu、mn、sn、mo、sb、v中的一种或多 种。

39、优选的，所述层状过渡金属氧化物包括nanimfenmnpo2化合物、 nanimconmnpo2化合物中的一种或多种一种或多种，其中m+n+p＝1，0≤m≤1，0≤n≤1，0≤p≤1；

40、所述普鲁士蓝化合物包括nax′mn[fe(cn)6]y′·z′h2o化合物、nax′ fe[fe(cn)6]y′·z′h2o化合物中的一种或多种一种或多种，其中0＜x′≤2，0＜y ′≤1，0＜z′≤20；

41、所述磷酸盐类化合物包括na3(vpo4)2f3、na3(vopo4)2f、na2fepo4f、 na2mnpo4f。

42、有益效果：

43、与现有技术相比，本技术提供的钠离子二次电池满足关系式0.4≤(a·d) /(b·c)≤23，同时满足电解液中双氟磺酰亚胺钠的质量百分含量a％在3％～15％ 范围内，电解液中硫酸酯化合物的质量百分含量b％在0.5％～3％范围内，负极活 性物质的比表面积c在3m2/g～7m2/g范围内，电解液中抑腐蚀剂的质量百分含量 d％在0.5％～15％范围内，电解液具有较高的电导率，能够在正极表面形成稳定 的cei膜、负极表面形成稳定的sei膜，集流体未发生腐蚀，抑制电池副反应 的发生，有效降低电池阻抗，减少不可逆容量损失，提高电池首效和循环性能。