[发明专利]用于钠离子电池的电解液配方、应用及制备工艺

说明书

本发明公开了用于钠离子电池的电解液配方具有第一组分和第二组分的溶剂；具有溶质；其中，溶剂的第一组分为碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的一种；其中，溶剂的第二组分为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸异丙酯中的一种。本发明的显著进步性至少体现在：提供了至少一种可工业化制造的、重复制造性能稳定的钠离子电池电解液配方。该电解液配方应用于钠离子电池时，通过涂布形成钠离子电池负极并实现以钠离子穿越于电池正负极之间的钠离子电池。且用于制造32140型号的标准封装电池，实现了容量11Ah±0.5Ah，重量260g±5g的优异能量密度表现，可达锂离子电池水平。且以4.2V的电压充满电时，3.0V以上放电容量达到56％，具有高电压大容量有效放电的特性。

技术领域

本发明属于钠离子电池制备技术领域，涉及钠离子电池的电解液材料及材料制备技术，具体涉及一种用于钠离子电池的电解液配方、电解液与电池电极材料的应用组合以及电解液的制备工艺。

背景技术

电既可作为能源也可作为信息载体，已经深刻的影响着人类的几乎一切生产生活活动。

作为能源，相对于资源有限的化石能源，电能可以来自风能、太阳能、河流的水力势能等清洁可再生资源；运输转移性能方面具有化石能源等无可比拟的优势，可通过电力系统甚至自由空间无线传输。甚至，在评价人类文明等级方面，对电能的开发利用能力所代表的文明等级高于对化石能源的开发能力所代表的文明等级。

伴随着人类对化石能源有限性、不可再生性的认知的深入，以及对化石能源地域分布不均衡性可能导致的地域性能源危机的进一步意识；不少国家和地区已经将电能作为战略性能源。

但是，电能的可存储性不及化石能源等其他能源。大容量的电能存储目前没有经济有效的解决方案。由于电能的前端能源如风能、太阳能、水力势能的自然属性，几乎没有可控性，电能存储问题如果不解决，能源的利用效率将及其有限。于此同时，如果为了获得时刻充足的电能供应，则需要更冗余的电能转换系统进行过量配置，资源浪费显著。为了解决电能配置、存储的问题，电能存储将是电能战略地位的重要技术环节。在现有电能存储中，将电能转换为水力势能(抽水蓄能电站)、热能等的形式已有诸多尝试，但以电池作为存储介质仍然是最佳选择。

在现有电池储能中，锂离子电池是当前的成熟解决方案。但是锂电池存在电极材料活跃，可能存在燃烧、爆炸等风险，此外作为大容量储能，仍然受限于能量密度的有限性，存储造价偏高等问题。

钠离子电池作为锂离子电池的可能替代产品，能量密度及安全性得到一定的理论验证，但是在工业化生产中，材料稳定性、实际造出成品的能量密度及安全性、循环性等均存在重大缺陷，目前仍然没有成熟的工业级的钠离子电池材料及工艺解决方案。

发明内容

本发明的目的在于至少部分的解决背景技术中所涉及的钠离子电池材料稳定性、可制造性、成品能量密度不足、安全性及成品循环性等问题。

本发明的目的之一在于提供一种用于钠离子电池的电解液配方，其特征在于，

具有第一组分和第二组分的溶剂；

具有溶质；

其中，溶剂的第一组分为碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的一种；

其中，溶剂的第二组分为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸异丙酯中的一种。

优选的，所述第一组分在溶剂中的质量分数不低于10％。

优选的，所述第一组分在溶剂中的质量分数不高于40％。

优选的，所述第二组分在溶剂中的质量分数不低于60％。

优选的，所述第二组分在溶剂中的质量分数不高于90％。

优选的，所示溶质为六氟磷酸钠。