[发明专利]电解液添加剂、电解液及钠离子电池

说明书

本发明公开了一种电解液添加剂、电解液及钠离子电池，该电解液添加剂包括添加剂a和添加剂b，所述添加剂a为如下式1所示的第一化合物和如下式2所示的第二化合物中的一种或多种。本发明采用添加剂a与添加剂b进行组合作为电解液添加剂，其中，添加剂a能减少活性物质的损失及电阻的提高，还能抑制水分子在高温和循环中的分解产气，提高材料的稳定性。此外，添加剂a与添加剂b的协同使用，能形成更加均匀致密的SEI膜，由于该SEI膜阻抗小，因此可以进一步提升了电池的循环和高温储存性能。

技术领域

本发明涉及能源材料技术领域，特别是涉及一种电解液添加剂、电解液及钠离子电池。

背景技术

钠是地球上储量较丰富的元素之一，其工作原理与钠离子电池相似，同时具有成本低、安全性好及能长期大规模存储等优点，越来越受到研发人员的关注。

现有技术中，钠离子电池存在循环性能较差，高温存储胀气及首次效率较低等缺点，制约了其广泛的应用。电解液作为钠离子动力电池的关键材料之一，其对电池的循环性能、高低温性能及首次效率有着显著的影响。在电解液的三大组分中，钠盐和溶剂的配方变化不大，电解液添加剂是提升钠离子电池性能的关键因素，因此开发满足钠离子电池性能的电解液添加剂及电解液具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种电解液添加剂及电解液，用于解决钠离子电池存在循环性能较差，高温存储胀气及首次效率较低等缺点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电解液添加剂，包括添加剂a和添加剂b，所述添加剂a为如下式1所示的第一化合物和如下式2所示的第二化合物中的一种或多种：

其中，R1～R15分别独立地选自H、卤原子、碳原子数为1～10的烷烃基、碳原子数为2～10的不饱和烃基、碳原子数为1～10的烷氧基和碳原子数为2～10的烷酰基中的一种，且所述烷烃基、所述不饱和烃基、所述烷氧基和所述烷酰基中的H可部分或全部被卤原子、氰基、羧基和磺酸基中的一种或多种取代；

所述添加剂b为碳酸亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、亚硫酸丙烯酯和4-甲基硫酸亚乙酯中一种或多种。

在其中一个实施例中，所述第一化合物中，R1为卤原子，R2～R5为碳原子数为1～10的烷烃基，所述第二化合物中，R6～R10和R11为卤原子，R12～R15为碳原子数为1～10的烷烃基。

在其中一个实施例中，所述第一化合物中，R1为氟、R2～R5为甲基，所述第二化合物中，R6～R11为氟，R12～R15为甲基。

在其中一个实施例中，所述添加剂a为所述第一化合物和所述第二化合物，且所述第一化合物和所述第二化合物的质量比为2:1。

在其中一个实施例中，所述电解液添加剂中，所述添加剂a和所述添加剂b的质量比为(1～5):(1～5)。

本发明还提供了一种电解液，包括钠盐电解质、有机溶剂和权利要求1～5任一项所述的电解液添加剂。

在其中一个实施例中，所述电解液添加剂的质量占所述所述电解液的总质量的2％～20％，优选为2％～10％。

在其中一个实施例中，所述有机溶剂包括环状有机溶剂和链状有机溶剂，所述环状有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸丁烯酯中的一种或多种，所述链状有机溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的一种或多种。可选地，所述有机溶剂的质量占所述电解液的总质量的72％～90％，优选为80％～90％。

在其中一个实施例中，所述钠盐电解质包括六氟磷酸钠、高氯酸钠、四氟硼酸钠和双氟草酸硼酸钠中的一种或多种。可选地，所述钠盐电解质的质量占所述电解液的总质量的8％～26％，优选为8％～16％。