一种二次电池电解液及其应用的制作方法

本发明涉及电化学储能，具体涉及一种二次电池电解液及其应用。

背景技术：

1、近年来，随着可再生能源的发展，储能市场在加速爆发，储能市场规模大幅增长。目前，储能市场多种技术路线并存，不过电化学储能占比近年来快速攀升。当前，锂电依旧是业内主流路线，但随着多家新能源企业入局，钠离子电池也在快速崛起，成为储能市场中的焦点。

2、目前研究的钠离子电池正极材料主要包括过渡金属氧化物体系、普鲁士蓝化合物体系、聚阴离子化合物体系等。其中，过渡金属氧化物体系因为其价格适中，能量密度相对较高等优点，受到了很多电池厂商的关注。但是目前过渡金属氧化物体系的二次电池的仍存在高温稳定性差、产气以及容量衰减等问题，限制二次电池的发展。

技术实现思路

1、本发明提出了一种二次电池电解液及其应用，能够有效减少钠离子电池的高温产气问题，大幅提升钠离子电池的高温稳定性。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过如下的技术方案实现的。

3、本发明提供一种二次电池电解液，至少包括以下组分：

4、非水溶剂；

5、碱金属盐；以及

6、添加剂，所述添加剂包括无机钠盐添加剂，且所述无机钠盐添加剂在所述电解液中的质量含量为0.1wt％-0.5wt％。

7、在本发明一实施例中，所述无机钠盐添加剂包括氟化钠、碳酸钠、单氟磷酸钠或二氟磷酸钠中的一种或至少两种混合。

8、在本发明一实施例中，所述添加剂还包括二氟草酸硼酸钠，所述二氟草酸硼酸钠在所述电解液中的质量含量为0.5wt％-2wt％。

9、在本发明一实施例中，所述添加剂还包括1,3-丙烷磺内酯，所述1,3-丙烷磺内酯在所述电解液中的质量含量为0.1wt％-3wt％。

10、在本发明一实施例中，所述非水溶剂包括酯类溶剂，所述酯类溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯或碳酸二乙酯中的一种或至少两种的组合。

11、在本发明一实施例中，所述非水溶剂包括碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯，且所述碳酸丙烯酯、所述碳酸甲乙酯和所述碳酸二甲酯的质量比为3：6：1。

12、在本发明一实施例中，所述碱金属离子盐在所述电解液中的质量含量为10wt％-15wt％，且所述碱金属离子盐包括六氟磷酸钠、高氯酸钠、四氟硼酸钠、六氟砷酸钠、双草酸硼酸钠、双二氟磺酰亚胺钠或双(三氟甲基磺酰)亚胺钠中的一种或至少两种的组合。

13、本发明还提供一种二次电池，包括上述所述的二次电池电解液。

14、在本发明一实施例中，所述二次电池为钠金属二次电池，且所述钠金属二次电池的正极材料包括选自nafeo2、nacoo2、nacro2、namno2、nanio2、nani1/2ti1/2o2、nani1/2mn1/2o2、na2/3fe1/3mn2/3o2、nani1/3co1/3mn1/3o2、namn2o4、nani1/2mn3/2o2、nafepo4、namnpo4、nacopo4、na2fepo4f、na2mnpo4f或na2copo4f中的至少一种或至少两种的组合。

15、本发明还一种电化学装置，包括上述所述的二次电池。

16、综上所述，本发明提出一种二次电池电解液及其应用，能够抑制钠离子电池的sei膜在电解液中的持续溶解，有效减少钠离子电池的高温产气问题，大幅提升了钠离子电池的高温稳定性。能够提高sei膜的成膜质量，进一步改善钠离子电池的高温性能。

技术特征：

1.一种二次电池电解液，其特征在于，至少包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的二次电池电解液，其特征在于，所述无机钠盐添加剂包括氟化钠、碳酸钠、单氟磷酸钠或二氟磷酸钠中的一种或至少两种混合。

3.根据权利要求1所述的二次电池电解液，其特征在于，所述添加剂还包括二氟草酸硼酸钠，所述二氟草酸硼酸钠在所述电解液中的质量含量为0.5wt％-2wt％。

4.根据权利要求1所述的二次电池电解液，其特征在于，所述添加剂还包括1,3-丙烷磺内酯，所述1,3-丙烷磺内酯在所述电解液中的质量含量为0.1wt％-3wt％。

5.根据权利要求1所述的二次电池电解液，其特征在于，所述非水溶剂包括酯类溶剂，所述酯类溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯或碳酸二乙酯中的一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求1所述的二次电池电解液，其特征在于，所述非水溶剂包括碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯，且所述碳酸丙烯酯、所述碳酸甲乙酯和所述碳酸二甲酯的质量比为3：6：1。

7.根据权利要求1所述的二次电池电解液，其特征在于，所述碱金属离子盐在所述电解液中的质量含量为10wt％-15wt％，且所述碱金属离子盐包括六氟磷酸钠、高氯酸钠、四氟硼酸钠、六氟砷酸钠、双草酸硼酸钠、双二氟磺酰亚胺钠或双(三氟甲基磺酰)亚胺钠中的一种或至少两种的组合。

8.一种二次电池，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的二次电池电解液。

9.根据权利要求8所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池为钠金属二次电池，且所述钠金属二次电池的正极材料包括选自nafeo2、nacoo2、nacro2、namno2、nanio2、nani1/2ti1/2o2、nani1/2mn1/2o2、na2/3fe1/3mn2/3o2、nani1/3co1/3mn1/3o2、namn2o4、nani1/2mn3/2o2、nafepo4、namnpo4、nacopo4、na2fepo4f、na2mnpo4f或na2copo4f中的至少一种或至少两种的组合。

10.一种电化学装置，其特征在于，包括权利要求8-9任意一项所述的二次电池。

技术总结
本发明提出了一种二次电池电解液及其应用，所述二次电池电解液至少包括以下组分：非水溶剂；碱金属盐；以及添加剂，所述添加剂包括无机钠盐添加剂，且所述无机钠盐添加剂在所述电解液中的质量含量为0.1wt％‑0.5wt％。通过本发明提出一种二次电池电解液及其应用，能够大幅提升了二次电池的高温稳定性。

技术研发人员：余乐,张筱喆
受保护的技术使用者：远景动力技术（江苏）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13