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电解液、二次电池及用电装置的制作方法

  • 国知局
  • 2024-09-14 14:23:26

本发明涉及,特别是涉及一种电解液、二次电池及用电装置。

背景技术:

1、二次电池因具有重量轻、无污染、无记忆效应等突出特点,被广泛应用于各类消费类电子产品和电动车辆中。

2、随着新能源行业的不断发展,客户对二次电池提出了更高的使用需求。例如,对二次电池的循环性能和放电倍率性能的需求越来越高,且面临的成本也越来越高。

技术实现思路

1、基于此,有必要提供一种电解液,旨在使应用其的二次电池降低成本,且具有较好的循环性能和放电倍率性能。

2、为了实现上述目的,本发明的第一方面提供一种电解液,其包括:电解质盐和有机溶剂,所述电解质盐溶于所述有机溶剂中,所述电解质盐包括钠盐及钾盐中的至少一种和六氟磷酸锂,所述钠盐和所述钾盐的还原电位均低于所述有机溶剂的还原电位。

3、在本申请的任意一种实施方式中,所述钠盐包括二氟草酸硼酸钠及双草酸硼酸钠中的至少一种;和/或,

4、所述钾盐包括二氟草酸硼酸钾及双草酸硼酸钾中的至少一种。

5、在本申请的任意一种实施方式中,所述电解质盐包括二氟草酸硼酸钾及二氟草酸硼酸钠中的至少一种和六氟磷酸锂。

6、在本申请的任意一种实施方式中,在所述电解质盐中,所述六氟磷酸锂的物质的量占比为x,0.5≤x<1;

7、可选地,0.5≤x≤0.9;

8、可选地,0.6≤x≤0.9;

9、可选地,0.7≤x≤0.9。

10、在本申请的任意一种实施方式中,在所述电解液中,所述电解质盐的浓度为0.8mol/l~1.2mol/l,可选为1mol/l~1.2mol/l。

11、在本申请的任意一种实施方式中,在所述电解液中,

12、所述钠盐和/或所述钾盐的总浓度为0.08mol/l~0.5mol/l,可选为0.1mol/l~0.2mol/l;和/或,

13、所述六氟磷酸锂的浓度为0.4mol/l~1.1mol/l,可选为0.8mol/l~0.9mol/l。

14、在本申请的任意一种实施方式中,所述有机溶剂包括酯溶剂、醚溶剂、砜类溶剂及腈类溶剂中的至少一种;

15、可选地,所述有机溶剂包括酯溶剂;

16、可选地,所述有机溶剂包括醚溶剂、砜类溶剂及腈类溶剂中的至少一种及酯溶剂。

17、在本申请的任意一种实施方式中,所述酯溶剂包括碳酸酯、磺酸酯和羧酸酯中的至少一种;

18、可选地,所述酯溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、γ-丁内酯、1,3-丙烷磺酸内酯、丙酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯及丁酸乙酯中的至少一种;

19、可选地,所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯。

20、在本申请的任意一种实施方式中,所述醚溶剂包括乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚及1,3-二氧戊环中的至少一种;和/或,

21、所述砜类溶剂包括乙基甲基砜、四甲基砜及二甲基亚砜中的至少一种。

22、本发明的第二方面提供一种二次电池,包括正极极片、负极极片及如上所述的电解液,所述正极极片与所述负极极片相对设置,所述电解液设于所述正极极片与所述负极极片之间。

23、本发明的第三方面提供一种用电装置,包括如上所述的二次电池。

24、上述电解液中的电解质盐包括钾盐和钠盐中的至少一种和六氟磷酸锂,六氟磷酸锂具有在有机溶剂中的溶解度高、安全性好且无毒害的优点,进而提供良好的离子传输作用;同时,钾盐和钠盐中的至少一种和六氟磷酸锂的组合使用可以降低电解液中成本较高的六氟磷酸锂的含量,进而降低成本。此外,上述钾盐和钠盐的还原电位低于有机溶剂的还原电位,故而在化成时可优先于有机溶剂在负极表面发生还原反应,并形成稳定不易分解、致密且厚度适宜的sei膜,同时抑制了有机溶剂在负极表面发生还原反应形成稳定差、易分解的sei膜,进而降低了电解液的消耗且保证了活性离子的传输性能。如此,使得应用有上述电解液的二次电池具有较好的循环性能和放电倍率性能。

技术特征:

1.一种电解液,其特征在于,包括电解质盐和有机溶剂,所述电解质盐溶于所述有机溶剂中,所述电解质盐包括钠盐及钾盐中的至少一种和六氟磷酸锂,所述钠盐和所述钾盐的还原电位均低于所述有机溶剂的还原电位。

2.如权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述钠盐包括二氟草酸硼酸钠及双草酸硼酸钠中的至少一种;和/或,

3.如权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述电解质盐包括二氟草酸硼酸钾及二氟草酸硼酸钠中的至少一种和六氟磷酸锂。

4.如权利要求1至3任一项所述的电解液,其特征在于,在所述电解质盐中,所述六氟磷酸锂的物质的量占比为x,0.5≤x<1;

5.如权利要求1至3任一项所述的电解液,其特征在于,在所述电解液中,所述电解质盐的浓度为0.8mol/l~1.2mol/l,可选为1mol/l~1.2mol/l。

6.如权利要求1至3任一项所述的电解液,其特征在于,在所述电解液中,

7.如权利要求1至3任一项所述的电解液,其特征在于,所述有机溶剂包括酯溶剂、醚溶剂、砜类溶剂及腈类溶剂中的至少一种;

8.如权利要求7所述的电解液,其特征在于,所述酯溶剂包括碳酸酯、磺酸酯和羧酸酯中的至少一种;

9.如权利要求7所述的电解液,其特征在于,所述醚溶剂包括乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚及1,3-二氧戊环中的至少一种;和/或,

10.一种二次电池,其特征在于,包括正极极片、负极极片及如权利要求1至9任一项所述的电解液,所述正极极片与所述负极极片相对设置,所述电解液设于所述正极极片与所述负极极片之间。

11.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求10所述的二次电池。

技术总结本发明涉及一种电解液、二次电池及用电装置。其中,电解液包括电解质盐和有机溶剂,所述电解质盐溶于所述有机溶剂中,所述电解质盐包括钠盐及钾盐中的至少一种和六氟磷酸锂,所述钠盐和所述钾盐的还原电位均低于所述有机溶剂的还原电位。技术研发人员:孟阵,宋育倩,魏冠杰,古力,赵延杰,李星受保护的技术使用者:宁德时代新能源科技股份有限公司技术研发日:技术公布日:2024/9/12

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