一种含有乙酰磺胺酸钠添加剂的电解液和含有电解液的二次电池的制作方法

本发明涉及二次电池领域，具体的涉及含有添加剂的电解液和含有电解液的二次电池。

背景技术：

1、乙酰磺胺酸钠是一种有机化合物，其分子结构中含有磺胺基团和乙酰基团。这种化合物在化学性质上具有一定的稳定性和溶解性，能够在多种溶剂中溶解并发挥作用。

2、尽管二次电池，特别是锂离子电池和钠离子电池，在能量密度、循环寿命和安全性等方面取得了显著的进步，但仍存在一些问题需要解决。

3、二次电池的内阻是影响其性能的重要因素之一。高内阻会导致电池在充放电过程中产生较大的热量，降低电池的效率和循环寿命。同时，高内阻还会限制电池的倍率性能，使其无法在高功率条件下工作。

4、在电池的充放电过程中，由于电解液和电极材料之间的副反应，电池内部可能会产生气体。这些气体会导致电池体积膨胀，增加电池的内压，甚至引发电池的安全问题。因此，控制电池的气胀率是确保电池安全性的关键。

5、虽然二次电池的循环寿命已经得到了显著提高，但在长时间的使用过程中，电极材料的结构和性能仍然会发生退化。这种退化会导致电池容量下降、内阻增加和循环性能恶化。因此，提高电池的循环稳定性是延长电池使用寿命的重要途径。

6、在高温条件下，二次电池的电化学性能和安全性可能会受到严重影响。例如，高温可能导致电解液分解、电极材料结构破坏和电池内部短路等问题。因此，提高电池的热稳定性是确保电池在高温条件下正常工作的关键。

技术实现思路

1、本发明提供一种含有乙酰磺胺酸钠添加剂的电解液，该电解液包括：

2、溶剂组分；

3、电解质盐组分；

4、添加剂组合，其中包含质量分数为0.2％至1.0％的乙酰磺胺酸钠。

5、所述乙酰磺胺酸钠的质量分数为0.2％至0.5％。

6、所述溶剂组分由碳酸丙烯酯(pc)、碳酸二乙酯(dec)和碳酸甲乙酯(emc)按质量比4:3:3混合而成。

7、所述电解质盐组分包括六氟磷酸钠(napf6)和双氟磺酰亚胺钠(nafsi)，且napf6与nafsi的质量比为10:2。

8、添加剂还包括质量分数为0.5-1.5％的亚硫酸丙烯酯(ps)和0.2-0.8％硫酸乙烯酯(dtd)。

9、一种制备含有乙酰磺胺酸钠添加剂的电解液的方法，该方法包括：

10、按质量比4:3:3混合碳酸丙烯酯(pc)、碳酸二乙酯(dec)和碳酸甲乙酯(emc)，并在室温下搅拌至完全混合均匀；

11、计算并称量适量的napf6和nafsi，保持napf6与nafsi的质量比为10:2，缓慢加入到混合溶剂中，并搅拌至完全溶解；

12、计算并称量所需的添加剂组合缓慢加入到电解液中，并继续搅拌至完全均匀；

13、去除电解液中的多余水分。

14、一种包括含有乙酰磺胺酸钠添加剂的电解液的二次电池，该电池包括：

15、正极，包含钠镍铁锰化合物nanixfeymnzox作为正极活性物质，其中x、y、z代表各元素的摩尔比例，且x+y+z＝1，o为氧元素；

16、负极；

17、电解液，含有乙酰磺胺酸钠添加剂；

18、隔膜，位于正极和负极之间，用于隔离正负极并允许离子通过；

19、电池外壳，用于封装正极、负极、电解液和隔膜，构成完整的电池结构；

20、所述负极为硬碳

21、所述电解液还包含硫酸乙烯酯(dtd)、亚硫酸丙烯酯(ps)、1-丙烯-1,3-磺酸内酯(pst)中的一种或多种。

22、一种制备二次电池的方法，其特征在于，该方法包括：

23、选择nanixfeymnzox作为正极活性物质，硬碳材料作为负极材料，以及碳酸丙烯酯(pc)、碳酸二乙酯(dec)和碳酸甲乙酯(emc)中的一种或者多种构成的电解液溶剂；

24、将电解质盐、电解质添加剂溶解于电解液中；

25、将正极材料、负极材料分别涂覆在集流体上，经过干燥、压实等步骤制成极片；

26、将极片与隔膜、含有乙酰磺胺酸钠的电解液一起组装成电池单元，并进行密封处理，制成含有乙酰磺胺酸钠电解液的二次电池。

27、本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

28、通过精确控制溶剂、电解质盐和添加剂的组成，特别是乙酰磺胺酸钠的添加，显著提升了电解液的性能。乙酰磺胺酸钠作为添加剂，不仅改善了电解液的离子传导性能和电化学稳定性，还有效抑制了电池在充放电过程中的产气现象，降低了电池的内阻增长率，从而延长了电池的使用寿命。

29、由于电解液的优化，所制备的二次电池在电化学性能上表现出色。电池具有高的首次库伦效率，意味着在首次充放电过程中能量转换效率高，减少了能量的损失。同时，电池在循环过程中能够保持较高的容量保持率，即使在长时间循环后也能保持较高的容量，展现了优异的循环稳定性。

30、通过添加乙酰磺胺酸钠等添加剂，有效抑制了电池的产气现象，降低了电池的气胀率，从而提高了电池的安全性。这对于防止电池在充放电过程中因内部压力增大而导致的结构破坏、电解液泄漏等潜在安全隐患具有重要意义。

技术特征：

1.一种含有乙酰磺胺酸钠添加剂的电解液，其特征在于，该电解液包括：溶剂组分；

2.根据权利要求1所述的含有乙酰磺胺酸钠添加剂的电解液，其特征在于，所述乙酰磺胺酸钠的质量分数为0.2％至0.5％。

3.根据权利要求1所述的含有乙酰磺胺酸钠添加剂的电解液，其特征在于，所述溶剂组分由碳酸丙烯酯(pc)、碳酸二乙酯(dec)和碳酸甲乙酯(emc)按质量比4:3:3混合而成。

4.根据权利要求1所述的含有乙酰磺胺酸钠添加剂的电解液，其特征在于，所述电解质盐组分包括六氟磷酸钠(napf6)和双氟磺酰亚胺钠(nafsi)，且napf6与nafsi的质量比为10:2。

5.根据权利要求1所述的含有乙酰磺胺酸钠添加剂的电解液，其特征在于，添加剂还包括质量分数为0.5-1.5％的亚硫酸丙烯酯(ps)和0.2-0.8％硫酸乙烯酯(dtd)。

6.一种制备权利要求1-5任一项的含有乙酰磺胺酸钠添加剂的电解液的方法，其特征在于，该方法包括：

7.一种包括权利要求1-5所述的含有乙酰磺胺酸钠添加剂的电解液的二次电池，其特征在于，该电池包括：

8.根据权利要求7所述的二次电池，其特征在于，所述负极为硬碳。

9.根据权利要求7所述的二次电池，其特征在于，所述电解液还包含硫酸乙烯酯(dtd)、亚硫酸丙烯酯(ps)、1-丙烯-1,3-磺酸内酯(pst)中的一种或多种。

10.一种制备权利要求7-9的二次电池的方法，其特征在于，该方法包括：选择nanixfeymnzox作为正极活性物质，硬碳材料作为负极材料，以及碳酸丙烯酯(pc)、碳酸二乙酯(dec)和碳酸甲乙酯(emc)中的一种或者多种构成的电解液溶剂；

技术总结
本发明提供一种含有乙酰磺胺酸钠添加剂的电解液，该电解液包括：溶剂组分；电解质盐组分；添加剂组合，其中包含质量分数为0.2％至1.0％的乙酰磺胺酸钠。本发明方法提高了二次电池的寿命。

技术研发人员：席金旭,杨洋,李斌,李强强
受保护的技术使用者：安徽金禾合成材料研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/10