电解液、二次电池及其化成方法和用电装置与流程

本申请涉及电池，特别是涉及一种电解液、二次电池及其化成方法和用电装置。

背景技术：

1、随着钠离子电池的快速发展，电化学机理研究的逐渐深入，电池核心原材料之一的电解液成分及配方逐渐成为电池性能提升的重要研究方向。钠离子电池的迅速发展也对钠离子电池的循环性能和倍率性能提出了更高的要求，如何对电解液改进，以进一步提升钠离子电池的循环性能和倍率性能，这一问题亟待解决。

技术实现思路

1、本申请提供一种电解液、二次电池及其化成方法和用电装置，旨在提升二次电池的循环性能和倍率性能。

2、本申请的第一方面，提供一种电解液，包括钠盐和有机溶剂，所述有机溶剂包括醚类有机溶剂和酯类有机溶剂，所述钠盐的浓度为0.7mol/l~1.3mol/l，所述醚类有机溶剂在所述有机溶剂中的体积占比为5%~30%。

3、在一些实施方式中，所述醚类有机溶剂在所述有机溶剂中的体积占比为5%~10%。

4、在一些实施方式中，所述钠盐的浓度为0.9mol/l~1.1mol/l。

5、在一些实施方式中，所述醚类有机溶剂包括四氢呋喃、二甲氧基甲烷、乙二醇二甲醚和二乙二醇二甲醚中的一种或多种。

6、在一些实施方式中，所述酯类有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、碳酸亚乙烯酯和1,3-丙烷磺酸内酯中的一种或多种。

7、在一些实施方式中，所述钠盐包括六氟磷酸钠、双（氟代磺酰）亚胺钠、双三氟甲磺酰亚胺钠、二草酸硼酸钠和二氟草酸硼酸钠中的一种或多种。

8、本申请的第二方面，提供一种二次电池，包括负极片和本申请第一方面所述的电解液。

9、在一些实施方式中，所述负极片中包含负极活性材料，所述负极活性材料包括硬碳。

10、在一些实施方式中，所述硬碳在所述负极活性材料中的质量占比为70%~100%。

11、本申请的第三方面，提供本申请第二方面所述的二次电池的化成方法，包括如下步骤：

12、测试所述电解液中的醚类有机溶剂的氧化峰所对应的电压，记为u0；

13、对所述二次电池进行首次充电处理，所述首次充电处理的最高电压为u1，u1＞u0。

14、在一些实施方式中，所述首次充电处理的条件包括：以0.05c~0.1c的电流将所述二次电池充电至20%soc，再以0.2c~0.5c的电流将所述二次电池恒流充电至最高电压u1，然后恒压充电至电流降低到0.01c截止。

15、在一些实施方式中，所述首次充电处理的条件还包括：所述二次电池置于的环境温度为25℃~45℃。

16、在一些实施方式中，在测试所述电解液中的醚类有机溶剂的氧化峰所对应的电压的步骤中，包括：采用线性扫描伏安法对所述电解液中的醚类有机溶剂的氧化峰进行测试。

17、在一些实施方式中，所述线性扫描伏安法的测试条件包括：扫描电流为0.05mv/s~0.2mv/s。

18、本申请的第四方面，提供一种用电装置，包括本申请第二方面所述的二次电池以及本申请第三方面所述的化成方法得到的二次电池中的至少一种。

19、与传统技术相比，上述电解液、二次电池及其化成方法和用电装置至少具有如下优势：

20、通过调控上述电解液中的钠盐的浓度、有机溶剂的成分以及醚类有机溶剂在有机溶剂中的体积占比，以提高电解液的电导率，同时使负极片表面形成的sei膜比较均匀、致密和稳定，从而提高sei膜的离子电导率，促进na+快速传输，抑制电解液分解，减小负极活性材料在充放电过程中由于不断嵌入和脱嵌活性离子导致的体积变化，保证负极活性材料的结构稳定性和活性，进而提升二次电池的倍率性能和循环性能。

技术特征：

1.一种电解液，其特征在于，包括钠盐和有机溶剂，所述有机溶剂包括醚类有机溶剂和酯类有机溶剂，所述钠盐的浓度为0.7mol/l~1.3mol/l，所述醚类有机溶剂在所述有机溶剂中的体积占比为5%~30%。

2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述醚类有机溶剂在所述有机溶剂中的体积占比为5%~10%。

3.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述钠盐的浓度为0.9mol/l~1.1mol/l。

4.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述电解液具备如下特征(1)~(3)中的至少一个：

5.一种二次电池，其特征在于，包括负极片和权利要求1~4任一项所述的电解液。

6.根据权利要求5所述的二次电池，其特征在于，所述负极片中包含负极活性材料，所述负极活性材料包括硬碳；

7.权利要求5~6任一项所述的二次电池的化成方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的化成方法，其特征在于，所述首次充电处理的条件包括：以0.05c~0.1c的电流将所述二次电池充电至20%soc，再以0.2c~0.5c的电流将所述二次电池恒流充电至最高电压u1，然后恒压充电至电流降低到0.01c截止；

9.根据权利要求7或8所述的化成方法，其特征在于，在测试所述电解液中的醚类有机溶剂的氧化峰所对应的电压的步骤中，包括：采用线性扫描伏安法对所述电解液中的醚类有机溶剂的氧化峰进行测试；

10.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求5~6任一项所述的二次电池以及权利要求7~9任一项所述的化成方法得到的二次电池中的至少一种。

技术总结本申请涉及一种电解液、二次电池及其化成方法和用电装置，该电解液包括钠盐和有机溶剂，有机溶剂包括醚类有机溶剂和酯类有机溶剂，钠盐的浓度为0.7mol/L~1.3mol/L，醚类有机溶剂在有机溶剂中的体积占比为5%~30%，通过调控该电解液中的钠盐的浓度、有机溶剂的成分以及醚类有机溶剂在有机溶剂中的体积占比，可以提高二次电池的倍率性能和循环性能。技术研发人员：魏佳骏,刘天雷,赵建庆受保护的技术使用者：江苏众钠能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4