电解质组合物的制作方法

发明领域本发明涉及新的非水电解质组合物、包含所述新的非水电解质组合物的无阳极钠电池和包括所述无阳极钠电池的能量储存设备。本发明还涉及包含所述新的非水电解质组合物的钠离子电池。发明背景钠离子电池在许多方面与当今普遍使用的锂离子电池类似；它们都是包括阳极(负电极)、阴极(正电极)和电解质材料的可重复使用的二次电池，都能够储存能量，并且它们都经由类似的反应机制充电和放电。当钠离子(或锂离子)电池充电时，na+(或li+)离子从阴极脱嵌并插入阳极。同时电荷平衡电子从阴极通过包含充电器的外部电路并进入电池的阳极。在放电期间发生相同的过程，但方向相反。锂离子电池技术近年来备受关注，并为当今使用的大多数电子设备提供优选便携式电池。然而，锂不是廉价的金属来源，并且被认为对于用于大规模应用来说过于昂贵。相比之下，钠比锂丰富得多，一些研究者预测，这将为未来储存能量提供更便宜和更持久的方式，特别是对于大规模应用诸如在电网上储存能量。钠离子电池包括涂覆在集流体箔上以形成阴极的活性材料层，并且对于相应的阳极存在类似的布置。阴极和阳极被隔膜物理分离，该隔膜允许液体电解质介质中的离子流动，该液体电解质介质均匀地存在于电池中并润湿整个阴极、阳极和隔膜。在充电过程中，na+离子从阴极活性材料中穿梭并插入阳极活性材料中(电子流过外部电路)，在放电过程中发生相反的过程(钠离子从阳极活性材料中被提取，并随着电子流过外部电路而插入阴极活性材料中，做有用功)。相反，对于“钠电池”，阳极由钠金属组成(或者作为独立的na金属箔/片，或者作为层叠在另一集流体箔/片上的钠金属箔/片)，阴极、隔膜和电解质与上述钠离子电池中使用的相同。因此，在“钠电池”中，在每个充电/放电循环期间，na金属箔上发生na电镀/剥离(阴极的行为方式与钠离子电池中的行为方式相同)。然而，正如所理解的，使用钠金属作为阳极可能不是最理想的选择，尤其是从电池制造的角度来看。另外，阳极处的电镀和剥离过程很少是完全可逆的，并且发生枝晶生长，导致早期失效。此外，钠金属与水发生剧烈反应，这种反应可能在制造阶段导致爆炸。因此，在钠电池中使用钠金属作为阳极将需要使用惰性气氛，这预计将显著提高电池制造成本。就重量能量密度而言，钠离子电池目前无法与锂离子电池竞争。然而，钠电池(如上所讨论的，使用钠金属作为阳极)可能比现有的商业锂离子电池具有更高的能量密度，但是由于上述原因，这些电池的制造将更昂贵。因此，仍然需要设计室温下可再充电的含钠电池，其可以达到与现有的商业锂离子电池相当或更好的比能量密度，同时还便宜且易于制造。wo 2018/151674描述一种“无阳极钠电池”，也称为原位镀钠电池。“无阳极电池钠电池”是指这样的电池，其中无阳极钠电池的工作原理涉及从阴极活性材料中提取/插入钠金属阳离子(na+)以及在阳极集流体上电镀/剥离钠金属(na)。这种工作原理不同于a)“钠离子电池”，其中钠离子电池的工作原理涉及在阴极活性材料处提取/插入钠金属阳离子(na+)和在阳极活性材料处提取/插入钠金属阳离子(na+)，以及b)“钠电池”，其中钠电池的工作原理涉及在阴极活性材料处提取/插入钠金属阳离子(na+)和在钠金属阳极处电镀/剥离钠金属(na)。更详细地，wo 2018/151674展示一种“无阳极钠电池”，其使用在无阳极钠电池的初始第一次充电循环之前是“原始的”阳极集流体；1m在四甘醇二甲醚中的nabf4作为电解质；和菱面体na2fe2(cn)6作为阴极活性材料。在初始循环之后，该无阳极钠电池能够在3.22v的平均放电电压下提供约90mah/g的容量，并且这种电池的循环非常稳定，在60次循环之后显示出其初始值的约76％的容量保持率。us2020/0058222也描述一种“无阳极钠电池”。在该公开内容中，展示了一种无阳极钠电池，其在无阳极钠电池的初始第一次充电循环之前，使用包含一个或多个碳成核层的阳极集流体；1m napf6作为电解质；和预钠化的fes2作为阴极活性材料。这种预钠化是昂贵且难以实施的方法，因此该公开内容的商业实用性值得怀疑。需要更多关注的一个领域是开发合适的电解质组合物，特别是用于无阳极钠电池的电解质组合物。尽管合适的电解质组合物的设计比活性材料(电极)受到的关注更少，但它们的重要性不应被忽视，因为它们在很大程度上是电池寿命和确定电池可实现的实际性能，例如在容量、倍率性能、安全性等方面的实际性能的关键。然而，要成为合适的电解质组合物，它必须满足很多属性，这些属性包括：·化学稳定性—在电池运行期间不得有显著不利的反应，包括在电解质本身内的反应或与所用的隔膜、电极、集流体或封装材料的反应；·电化学稳定性—必须有宽的电化学稳定性窗口，即用于通过氧化或还原的分解的高起始电势与低起始电势之间大的间隔；·热稳定性—在正常电池运行期间和运行温度下，电解质组合物不得分解或化学分解；·物理性质—电解质组合物必须是液体，因此其熔点和沸点必须远远超出电池的内部运行温度；·高离子电导率和低电子电导率分别是通过na+传输维持电池运行和使电池的自放电最小化所必需的；·低毒性；·基于可持续化学，即使用丰富的元素并经由低影响合成(能量、污染等)制成；和·成本有效的制造。因此，本发明的目的是提供改善的钠离子传导电解质组合物(即，它们是特别设计用于无阳极钠电池的电解质组合物)。本发明的电解质组合物将是成本有效的，并将表现出优异的电化学性能，特别是在无阳极钠电池中。本发明的电解质组合物在钠离子电池中也是实用的。发明概述本发明通过提供以下实现这些目的：一种非水电解质组合物，其包含：一种或多种含钠盐；和溶剂体系，所述溶剂体系包含：包含一种或多种基于甘醇二甲醚的溶剂的第一组分；和包含(或任选地基本上由一种或多种选自以下的添加剂组成)一种或多种选自以下的添加剂的第二组分：·含硫化合物，其量不大于溶剂体系的约10重量％；·含硼化合物，其量不大于溶剂体系的约20重量％；·含腈化合物，其量不大于溶剂体系的约10％；·含磷化合物，其量不大于溶剂体系的约10重量％；·表面活性剂，其量不大于溶剂体系的约20重量％；并且任选地其中一种或多种添加剂的总量不超过溶剂体系的约20重量％，理想地不超过溶剂的约17.5重量％。为避免任何疑问，当一种或多种添加剂包含所示化合物的组合时，则这种化合物的量如所示应用。例如，tel 66x不根据本发明，因为它含有量为溶剂体系15重量％的含硫化合物。也就是说，它不满足“含硫化合物的量不大于溶剂体系的约10重量％”。优选地，第二组分包含(或任选地基本上由一种或多种选自以下的添加剂组成)一种或多种选自以下的添加剂：·含硫化合物，其量不大于溶剂体系的约5重量％，优选不大于约3重量％，非常优选不大于约2.5重量％；·含硼化合物，其量不大于溶剂体系的约15重量％，优选不大于约8.5重量％，非常优选不大于约5重量％；·含腈化合物，其量不大于溶剂体系的约10％，优选不大于约5重量％；·含磷化合物，其量不大于溶剂体系的约10重量％；优选不大于约5重量％；·表面活性剂，其量不大于溶剂体系的20重量％，优选地，其量不大于溶剂体系的约10％，优选不大于约8.5重量％；并且任选地其中一种或多种添加剂的总量不超过溶剂体系的约20重量％，理想地不超过溶剂体系的约16.5重量％。任选地，一种或多种添加剂的总量不超过溶剂体系的约30重量％。一方面，本发明提供一种非水电解质组合物，其包含：一种或多种含钠盐；和溶剂体系，所述溶剂体系包含：包含一种或多种基于甘醇二甲醚的溶剂的第一组分；和本文定义的第二组分。第二组分可以包含一种或多种选自含硫化合物、含硼化合物、含腈化合物、含磷化合物和表面活性剂的添加剂或基本上由一种或多种选自含硫化合物、含硼化合物、含腈化合物、含磷化合物和表面活性剂的添加剂组成。优选地，第二化合物可以包含一种或多种选自含硫化合物的添加剂或基本上由一种或多种选自含硫化合物的添加剂组成，其量为溶剂体系的>0重量％至≤10重量％。含硫化合物可以以溶剂体系的>0.1重量％至≤10重量％，优选溶剂体系的≥0.2重量％至≤9重量％，进一步优选≥0.3重量％至≤5重量％，非常优选≥0.4重量％至≤4重量％，更优选0.5重量％至≤2.5重量％，理想地0.5重量％至≤2重量％的量存在。更优选地，第二组分可以包含由一种或多种选自含硼化合物的添加剂或基本上由一种或多种选自含硼化合物的添加剂组成，其量为溶剂体系的>0重量％至≤20重量％。含硼化合物可以以溶剂体系的>0重量％至≤15重量％，优选溶剂体系的>0.4重量％至≤9重量％，更优选溶剂体系的>1重量％至≤8.5重量％的量存在。供选择地，第二组分可以包含一种或多种选自含腈化合物的添加剂或基本上由一种或多种选自含腈化合物的添加剂组成，其量为溶剂体系的>0重量％至≤20重量％。含腈化合物可以以溶剂体系的>0.1重量％至≤15重量％，优选溶剂体系的≥0.2重量％至≤9重量％，进一步优选≥0.3重量％至≤5重量％，非常优选≥0.4重量％至≤4重量％，理想地0.5重量％至≤3重量％的量存在。供选择地，第二组分可以包含一种或多种选自含磷化合物的添加剂或基本上由一种或多种选自含磷化合物的添加剂组成，其量为溶剂体系的>0重量％至≤20重量％。含磷化合物可以以溶剂体系的>0.1重量％至≤15重量％，优选溶剂体系的≥0.2重量％至≤9重量％，进一步优选≥0.3重量％至≤5重量％，非常优选≥0.4重量％至≤4重量％，理想地0.5重量％至≤4重量％的量存在。供选择地，第二组分可以包含一种或多种选自表面活性剂的添加剂或基本上由一种或多种选自表面活性剂的添加剂组成，其量为溶剂体系的>0重量％至≤20重量％。表面活性剂可以以溶剂体系的>0.1重量％至≤15重量％，优选溶剂体系的≥0.1重量％至≤9重量％，更优选为溶剂体系的≥0.5重量％至≤7.5重量％的量存在。第二组分可以包含两种或更多种添加剂或基本上由两种或更多种添加剂组成。优选地，第二组分可以包含两种或更多种包含以下的添加剂或基本上由两种或更多种包含以下的添加剂组成：含硼化合物和表面活性剂。也就是说，一种或多种含硼化合物可以与一种或多种表面活性剂混合，以提供两种或更多种添加剂的混合物作为溶剂体系的第二组分。第二组分可以包含两种或更多种添加剂，所述两种或更多种添加剂包含量为溶剂体系的>0重量％至<20重量％的含硼化合物和量为溶剂体系的>0重量％至<20重量％的表面活性剂。在该实施方案中，基于溶剂体系的重量，优选两种或更多种添加剂的总量不超过约20重量％。第二组分可以包含两种或更多种添加剂，所述两种或更多种添加剂包含量为溶剂体系的≥0.5重量％至<20重量％的含硼化合物和量为溶剂体系的≥0.5重量％至<15重量％的表面活性剂。任选地，基于溶剂体系的重量，两种或更多种添加剂的总量不超过约20重量％。第二组分可以包含两种或更多种添加剂，所述两种或更多种添加剂包含量为溶剂体系的≥0.5重量％至<10重量％的含硼化合物和量为溶剂体系的≥0.5重量％至<10重量％的表面活性剂。任选地，基于溶剂体系的重量，两种或更多种添加剂的总量不超过约10重量％。第二组分可以包含两种或更多种添加剂，所述两种或更多种添加剂包含量为溶剂体系的≥0.5重量％至<5重量％的含硼化合物和量为溶剂体系的>0.5重量％至<5重量％的表面活性剂。任选地，基于溶剂体系的重量，两种或更多种添加剂的总量不超过约5重量％。第二组分可以包含两种或更多种添加剂，所述两种或更多种添加剂包含量为溶剂体系的约2重量％的含硼化合物和量为溶剂体系的约1重量％的表面活性剂。任选地，在该实施方案中，基于溶剂体系的重量，两种或更多种添加剂的总量不超过约3重量％。供选择地，第二组分可以包含两种或更多种添加剂或基本上由两种或更多种添加剂组成，所述两种或更多种添加剂包含：含硫化合物和表面活性剂。也就是说，一种或多种含硫化合物可以与一种或多种表面活性剂混合，以提供两种或更多种添加剂的混合物作为溶剂体系的第二组分。进一步供选择地，第二组分可以包含两种或更多种添加剂或基本上由两种或更多种添加剂组成，所述两种或更多种添加剂包含：含硫添加剂和含硼添加剂。也就是说，一种或多种含硫化合物可以与一种或多种含硼化合物混合，以提供两种或更多种添加剂的混合物作为溶剂体系的第二组分。第二组分可以包含三种或更多种添加剂或基本上由三种或更多种添加剂组成。优选地，第二组分可以包含三种或更多种添加剂或基本上由三种或更多种添加剂组成，所述三种或更多种添加剂包含：含硫化合物；含硼化合物；和表面活性剂。也就是说，一种或多种含硫化合物可以与一种或多种含硼化合物和一种或多种表面活性剂混合，以提供三种或更多种添加剂的混合物。第二组分可以包含三种或更多种添加剂，所述三种或更多种添加剂包含：含硫化合物，其量为溶剂体系的>0重量％至<10重量％，含硼化合物，其量为溶剂体系的>0重量％至<20重量％，和表面活性剂，其量为溶剂体系的>0重量％至<20重量％。第二组分可以包含三种或更多种添加剂，所述三种或更多种添加剂包含：含硫化合物，其量为溶剂体系的>0重量％至<10重量％，含硼化合物，其量为溶剂体系的>0重量％至<10重量％，和表面活性剂，其量为溶剂体系的>0重量％至<10重量％。第二组分可以包含三种或更多种添加剂，所述三种或更多种添加剂包含：含硫化合物，其量为溶剂体系的≥0.5重量％至<10重量％，含硼化合物，其量为溶剂体系的≥0.5重量％至<10重量％，和表面活性剂，其量为溶剂体系的≥0.5重量％至<10重量％。任选地，基于溶剂体系的重量，三种或更多种添加剂的总量不超过约20重量％。第二组分可以包含三种或更多种添加剂，所述三种或更多种添加剂包含：含硫化合物，其量为溶剂体系的>0重量％至<5重量％，含硼化合物，其量为溶剂体系的>0重量％至<5重量％，和表面活性剂，其量为溶剂体系的>0重量％至<5重量％。供选择地，第二组分可以包含三种或更多种添加剂，所述三种或更多种添加剂包含：含硫化合物，其量为溶剂体系的≥0.5重量％至<5重量％，含硼化合物，其量为溶剂体系的≥0.5重量％至<5重量％，和表面活性剂，其量为溶剂体系的>0重量％至<5重量％。优选的是，基于溶剂体系的重量，三种或更多种添加剂的总量不超过约10重量％。更优选的是，基于溶剂体系的重量，三种或更多种添加剂的总量不超过约5重量％。第二组分可以包含三种或更多种添加剂，所述三种或更多种添加剂包含：含硫化合物，其量为溶剂体系的约2重量％，含硼化合物，其量为溶剂体系的约1重量％，和表面活性剂，其量为溶剂体系的约1重量％。基于溶剂体系的重量，三种或更多种添加剂的总量可以为约4重量％。第二组分可以包含三种或更多种添加剂，所述三种或更多种添加剂包含：含硫化合物，其量为溶剂体系的约0.5重量％，含硼化合物，其量为溶剂体系的约2重量％，和表面活性剂，其量为溶剂体系的约1重量％。基于溶剂体系的重量，三种或更多种添加剂的总量可以为约3.5重量％。第二组分可以包含三种或更多种添加剂，所述三种或更多种添加剂包含：含硫化合物，其量为溶剂体系的>0重量％至≤2.5重量％，含硼化合物，其量为溶剂体系的>0重量％至≤15重量％，和表面活性剂，其量为溶剂体系的>0重量％至≤2.5重量％。任选地，基于溶剂体系的重量，三种或更多种添加剂的总量不超过约20重量％。第二组分可以包含三种或更多种添加剂，所述三种或更多种添加剂包含：含硫化合物，其量为溶剂体系的>0重量％至≤2.5重量％，含硼化合物，其量为溶剂体系的>0重量％至≤2.5重量％，和表面活性剂，其量为溶剂体系的>0重量％至≤15重量％。任选地，基于溶剂体系的重量，三种或更多种添加剂的总量不超过约20重量％。供选择地，第二组分可以包含三种或更多种添加剂或基本上由三种或更多种添加剂组成，所述三种或更多种添加剂包含：含腈化合物；含硼化合物；和表面活性剂。也就是说，一种或多种含腈化合物可以与一种或多种含硼化合物和一种或多种表面活性剂混合，以提供三种或更多种添加剂的混合物。第二组分可以包含三种或更多种添加剂，所述三种或更多种添加剂包含：含腈化合物，其量为溶剂体系的>0重量％至<5重量％，含硼化合物，其量为溶剂体系的>0重量％至<5重量％，和表面活性剂，其量为溶剂体系的>0重量％至<5重量％。任选地，基于溶剂体系的重量，三种或更多种添加剂的总量不超过约5重量％。第二组分可以包含四种或更多种添加剂或基本上由四种或更多种添加剂组成，所述四种或更多种添加剂包含：含硫化合物；含腈化合物；含硼化合物；和表面活性剂。也就是说，一种或多种含硫化合物可以与一种或多种含腈化合物、一种或多种含硼化合物和一种或多种表面活性剂混合，以提供四种或更多种添加剂的混合物。第二组分可以包含四种或更多种添加剂，所述四种或更多种添加剂包含：含硫化合物，其量为溶剂体系的>0重量％至<5重量％，含腈化合物，其量为溶剂体系的>0重量％至<5重量％，含硼化合物，其量为溶剂体系的>0重量％至<5重量％，和表面活性剂，其量为溶剂体系的>0重量％至<5重量％。任选地，基于溶剂体系的重量，四种或更多种添加剂的总量不超过约20重量％。任选地，基于溶剂体系的重量，四种或更多种添加剂的总量不超过约10重量％。任选地，基于溶剂体系的重量，四种或更多种添加剂的总量不超过约5重量％。另一方面，本发明提供一种非水电解质组合物，其基本上由以下组成：一种或多种含钠盐；和溶剂体系，所述溶剂体系基本上由以下组成：基本上由一种或多种基于甘醇二甲醚的溶剂组成的第一组分；和本文定义的第二组分。本发明的一种或多种含钠盐可以如本文所述定义。一种或多种含钠盐(a)优选包含一种或多种弱配位阴离子。术语“弱配位阴离子”或“wca”是本领域技术人员熟知的，并且用于指包含几种(多于一种)元素的阴离子，其可以包含卤素原子和/或氧原子，并且其共用单个负电荷。这意味着负电荷散布在阴离子上，并使得阴离子的配位能力相对较弱，例如相对于具有集中负电荷的阴离子或具有多个负电荷的阴离子的配位能力较弱。优选地，含钠盐选自一种或多种式nammxx的化合物；一种或多种式naxo4的化合物；一种或多种含氟磺酰基的化合物的钠盐；一种或多种含氟磺酸盐的化合物的钠盐；一种或多种草酸根合硼酸盐化合物的钠盐；一种或多种二氟草酸根合硼酸盐化合物的钠盐；以及一种或多种含有四面体阴离子，诸如四[3,5-双(三氟甲基)苯基硼酸根阴离子(b[3,5-(cf3)2c6h3]-4、三(五氟苯基)硼酸根阴离子(b(c6f5)-4)和四羧基(三氟甲基)铝酸根阴离子(al[oc(cf3)3]-4)的化合物。非常优选地，一种或多种含钠盐选自：一种或多种式nammxx的化合物；其中m是一种或多种金属和/或非金属，并且x是包含一种或多种卤素或由一种或多种卤素组成的基团；一种或多种含氟磺酰基的化合物的钠盐；一种或多种含氟磺酸盐的化合物的钠盐；一种或多种草酸根合硼酸盐化合物的钠盐；以及一种或多种二氟草酸根合硼酸盐化合物的钠盐。在优选的一种或多种式nammxx的含钠盐中，m是一种或多种金属和/或非金属并且x是包含一种或多种卤素或由一种或多种卤素组成的基团，该卤素优选选自氟、氯、溴和碘，进一步优选氟。卤素x的量x优选为x＝1至16，进一步优选x＝4或6。一种或多种金属和/或非金属m的量m优选为m＝1至3，进一步优选m＝1至2，并且特别优选m＝1。理想地，一种或多种金属和/或非金属m优选选自铝、硼、镓、铟、铱、铂、钪、钇、镧、锑、砷和磷。特别优选地，m选自铝、硼、镓、磷和砷。最优选的通式namnxx的含钠盐是选自四氟硼酸钠(nabf4)、六氟磷酸钠(napf6)中的一种或多种。在优选的一种或多种式naxo4的钠化合物中，元素x优选是一种或多种选自氟、氯、溴和碘的卤素。特别优选氯，并且最优选的式naxo4的含钠盐是naclo4。优选的一种或多种含氟磺酰基的化合物的钠盐包括双(氟磺酰基)酰亚胺钠(也称为nafsi(nan(so2f)2))和双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺钠(也称为natfsi(c2f6nnao4s2))。优选的一种或多种含氟磺酸盐的化合物的钠盐包括三氟甲烷磺酸钠，也称为三氟甲磺酸钠或naotf(cf3naso3)。优选的一种或多种草酸盐硼酸盐化合物的钠盐包括双(草酸)钠，也称为硼酸盐nabob或nab(c2o4)2；和二氟(草酸根合)硼酸钠，也称为nadfob。非常优选地，一种或多种含钠盐选自四氟硼酸钠(nabf4)、六氟磷酸钠(napf6)、三氟甲烷磺酸钠(cf3naso3)、双(氟磺酰基)酰亚胺钠(na(so2f)2n)、双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺钠(c2f6nnao4s2)、双(草酸钠)(nab(c2o4)2)和二氟(草酸根合)硼酸钠。最优选地，一种或多种含钠盐是四氟硼酸钠(nabf4)。方便地以溶剂体系中组分的重量摩尔浓度表示一种或多种含钠盐的量；也就是说，每千克溶剂体系(第一组分和第二组分的组合重量)的一种或多种含钠盐(即溶质)的总摩尔数，即mol/kg。优选地，每种含钠盐各自的重量摩尔浓度在0.1mol/kg至5mol/kg的范围，并且进一步优选在0.1mol/kg至≤2.5mol/kg的范围。非常优选地，特别是当组分是nabf4时，重量摩尔浓度在0.1mol/kg至≤2.5mol/kg的范围，最优选约1.5mol/kg。所有含钠盐的总重量摩尔浓度优选在0.1mol/kg至10mol/kg范围，更优选在0.1mol/kg至6mol/kg范围，最优选在0.1mol/kg至≤4mol/kg范围。本发明的一种或多种基于甘醇二甲醚的溶剂可以如本文所述定义。存在于第一溶剂组分中的一种或多种基于甘醇二甲醚的溶剂可以是优选不含其它官能团的饱和非环状聚醚。甘醇二甲醚也被称为乙二醇二醚。合适的基于甘醇二甲醚的溶剂可选自：乙二醇二甲醚(单甘醇二甲醚ch3-o-ch2ch2-o-ch3)；二乙二醇二甲醚(二甘醇二甲醚ch3-o-(ch2-ch2-o)2-ch3)；三乙二醇二甲醚(三甘醇二甲醚，ch3-o-(ch2ch2-o)3-ch3)；四乙二醇二甲醚(四甘醇二甲醚，ch3-o-(ch2ch2-o)4-ch3)；乙二醇二乙醚(甘醇二乙醚，ch3ch2-o-ch2ch2-o-ch2ch3)；二乙二醇二乙醚(二甘醇二乙醚，ch3ch2-o-(ch2ch2-o)2-ch2ch3)；乙二醇二丁醚(甘醇二丁醚，ch3ch2ch2ch2-o-ch2ch2-o-ch2ch2ch2ch3)；二乙二醇二丁醚(二甘醇二丁醚，ch3ch2ch2ch2-o-(ch2ch2-o)2-ch2ch2ch2ch3)；聚乙二醇二甲醚(聚甘醇二甲醚，ch3-o-(ch2ch2-o)n-ch3)；和二丙二醇二甲醚(二丙二醇二甲醚(proglyme)，ch3-o-(ch2ch2ch2-o)2-ch3)。非常合适的基于甘醇二甲醚的溶剂可以选自乙二醇二甲醚(单甘醇二甲醚)、二乙二醇二甲醚(二甘醇二甲醚)、三乙二醇二甲醚(三甘醇二甲醚)和四乙二醇二甲醚(四甘醇二甲醚)。二乙二醇二甲醚(二甘醇二甲醚)和四乙二醇二甲醚(四甘醇二甲醚)是尤其优选的基于甘醇二甲醚的溶剂。本发明的优选的非水电解质组合物包含溶剂体系，该溶剂体系包含基本上由二甘醇二甲醚和/或四甘醇二甲醚组成的第一组分。供选择地，本发明的非水电解质组合物包含溶剂体系，该溶剂体系包含第一组分，该第一组分基本上由二甘醇二甲醚和/或四甘醇二甲醚与一种或多种另外的基于甘醇二甲醚的化合物的组合组成。当使用基于甘醇二甲醚的化合物的混合物时，用重量比表示一种或多种基于甘醇二甲醚的溶剂中的每一种的量是方便的。例如，如上所讨论的，非常优选的基于甘醇二甲醚的溶剂包含二甘醇二甲醚和四甘醇二甲醚的混合物，并且这将理想地以1至20:1至20重量/重量的重量比，进一步优选以1至10:1至10重量/重量的重量比，也优选以1至5:1至5重量/重量的重量比，并且最优选以1:1重量/重量的重量比。本发明的极其有利的电解质组合物包含一种或多种基于甘醇二甲醚的溶剂，其量为基于甘醇二甲醚的溶剂(即溶剂体系的第一组分)的至少约40重量％，优选至少约50重量％，进一步优选至少约60重量％。为了避免任何疑问，本文中使用的短语“溶剂体系的重量”是指溶剂体系的第一组分的重量与溶剂体系的第二组分的重量的总和。非常优选地，二甘醇二甲醚和四甘醇二甲醚以50重量％的组合用作基于甘醇二甲醚的溶剂。也就是说：二甘醇二甲醚以溶剂体系的第一组分的约50重量％的量存在；和四甘醇二甲醚以溶剂体系的第一组分的约50重量％的量存在。因此，二甘醇二甲醚和四甘醇二甲醚的总量优选为溶剂体系的第一组分的约100重量％。如上所讨论的，根据本发明的非水电解质组合物可以包含一种或多种表面活性剂。本发明的一种或多种表面活性剂可以如本文所述定义。基于电解质组合物中使用的电解质溶剂体系的总重量，本发明的电解质组合物中使用的一种或多种表面活性剂的总量可以是溶剂体系的>0.2重量％至≤20重量％，优选是溶剂体系的≥0.2重量％至≤10重量％，进一步优选≥0.2重量％至≤4重量％，非常优选≥0.5重量％至≤3重量％，理想地0.5重量％至≤2.5重量％。基于电解质组合物中使用的电解质溶剂体系的总重量，本发明的电解质组合物的第二组分中使用的一种或多种表面活性剂的量可以是溶剂体系重量的>0重量％，理想地是溶剂体系重量的>0.2重量％，优选>0.5重量％。在优选的实施方案中，优选选择用于本发明的第二组分中的一种或多种表面活性剂添加剂，以增强电解质组合物润湿电池的隔膜(特别是聚烯烃隔膜)和/或电极的能力，这又有利地促进更长的电池循环寿命。此外，在文献中已知，表面活性剂由于它们在不同基底上的表面吸附，可以导致非枝晶金属电镀/剥离(并且还抑制腐蚀)。优选的一种或多种表面活性剂添加剂选自阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子(亲水性)表面活性剂和两性(两性离子)表面活性剂，尤其优选阴离子表面活性剂和非离子(亲水性)表面活性剂。这样的表面活性剂添加剂理想地是选自以下的一种或多种：1)阴离子(带负电荷的)表面活性剂。合适的实例包括：羧酸盐(诸如烷基羧酸盐(例如脂肪酸盐))、羧酸盐氟表面活性剂；硫酸盐(诸如烷基硫酸盐(例如十二烷基硫酸钠)、烷基醚硫酸盐(例如十二烷基醚硫酸钠))；磺酸盐(诸如多库酯(例如二辛基磺基琥珀酸钠)和烷基苯磺酸盐)；和磷酸酯(诸如烷基芳基醚磷酸酯和烷基醚磷酸酯(例如磷酸三辛酯)；2)两性离子(两性)表面活性剂，其可以是阴离子、阳离子或非离子表面活性剂，这取决于它们所处溶液的ph。实例包括：rn+h2ch2coo-、rn+(ch3)2ch2ch2so3-、磷脂(诸如磷脂酰胆碱(卵磷脂))；3)带有正电荷的阳离子表面活性剂，例如rn+h3cl-、rn+(ch3)3cl-、双十八烷基二甲基氯化铵(diotadecyldimethylammonium chloride)、十六烷基氯化吡啶鎓、苯扎氯铵、十六烷基三甲基氯化铵(ctac)和十六烷基三甲基溴化铵(ctab)；和4)非离子表面活性剂。这些是不带电荷的，并且实例包括：多元醇酯(例如二醇、甘油酯、脱水山梨糖醇和脱水山梨糖醇衍生物，诸如脱水山梨糖醇的脂肪酸酯(spans，)以及它们的乙氧基化衍生物(tweens，))、聚氧乙烯酯和包含嵌段共聚物的泊洛沙姆，例如泊洛沙姆84、泊洛沙姆105、泊洛沙姆123、泊洛沙姆124、泊洛沙姆188、泊洛沙姆237、泊洛沙姆338、泊洛沙姆407和泊洛沙姆f127。最优选地，本发明的非水电解质组合物的表面活性剂包含一种或多种含非离子嵌段共聚物的表面活性剂，和/或含阴离子磷酸酯的表面活性剂。非常合适的实例包括如上所述的泊洛沙姆和/或烷基醚磷酸酯(例如磷酸三辛酯)。如上所讨论的，根据本发明的非水电解质组合物可以包含一种或多种含硫化合物。本发明的一种或多种含硫化合物可以如本文所述定义。优选选择用于本发明的第二溶剂组分中的含硫化合物，以使得在阴极上形成稳定的阴极-电解质界面(cei)和/或在阳极上形成稳定的固体-电解质界面(sei)成为可能，这又导致诸如增强的第一次循环库仑效率(fce＝第一次循环库仑效率)和增强的循环寿命的优点；供选择地，这种添加剂可能在第一次循环中显著优先分解，这可能导致低的第一次循环效率，但然后改善随后的循环稳定性。合适的含硫化合物可以包括环状和/或非环状含硫化合物。优选地，含硫化合物是砜、硫酸酯或磺酸酯。换句话说，含硫化合物可以具有连接至以下的磺酰基官能团：环状或非环状结构中的两个碳原子(砜)、两个氧原子(硫酸酯)，或者一个碳原子和一个氧原子(磺酸酯)。当磺酸酯是环状时，该化合物可以称为磺内酯。如本文所用，术语“砜”意指中心六价硫原子与两个氧原子中的每一个双键键合，并且具有与两个碳原子中的每一个的单键。如本文所用，术语“硫酸酯”意指中心六价硫原子与氧原子中的两个双键键合，并且具有与另外两个氧原子的单键，所述另外两个氧原子各自进一步与碳原子单键键合。如本文所用，术语“磺酸酯”意指中心六价硫原子与氧原子中的两个双键键合；其具有与一个碳原子的单键；和与另一个氧原子的单键，该另一个氧原子进一步与碳原子单键键合，如果该碳原子与键合至硫原子的另一个碳原子环状连接，则将为磺内酯。这种化合物的通式为ry(s＝o)2y’r’，其中：·y和y’独立地选自c或o(即它们可以彼此相同或不同)；·当y和y’相同时，r和r’可以独立地选自(即它们可以彼此相同或不同)任何直链或支链、取代或未取代的c1至c6-烷基基团；直链或支链、取代或未取代的c1至c6-烯基基团；直链或支链、取代或未取代的c1至c6-烷氧基基团；或者其中r和r’可以独立地或一起形成取代或未取代的含c3-c6-环烷基、苯基或杂环的基团；并且·当y和y’彼此不同时，r’可以独立地选自任何直链或支链、取代或未取代的c1至c6-烷基基团；直链或支链、取代或未取代的c1至c6-烯基基团；直链或支链、取代或未取代的c1至c6-烷氧基基团；或者其中r和r’可以独立地或一起形成取代或未取代的含c3-c6-环烷基、环烯基、苯基或杂环的基团。在一些实施方案中，这样的化合物的通式为r-so2-r’，其中r和r’可以独立地选自(即它们可以相同或彼此不同)任何直链或支链、取代或未取代的c1至c6-烷基基团；直链或支链、取代或未取代的c1至c6-烯基基团；直链或支链、取代或未取代的c1至c6-烷氧基基团；或者其中r和r’可以独立地或一起形成取代或未取代的含c3-c6-环烷基、苯基或杂环的基团。优选地，这样的化合物的通式为ro(s＝o)2or’，其中r和r’可以独立地选自(即它们可以相同或彼此不同)任何直链或支链、取代或未取代的c1至c6-烷基基团；直链或支链、取代或未取代的c1至c6-烯基基团；直链或支链、取代或未取代的c1至c6-烷氧基基团；或者其中r和r’可以独立地或一起形成取代或未取代的含c3-c6-环烷基、苯基或杂环的基团。非常优选地，含硫化合物选自环状硫酸酯(诸如1,3-丙二醇环硫酸酯(pcs)，也称为1,3,2-二氧杂硫杂环己烷2,2-二氧化物(dtd或(ch2)3so4)))；1,5,2,4-二氧杂二硫杂环己烷2,2,4,4-四氧化物；或1,3,2-二氧杂硫杂环戊烷2,2-二氧化物。1,3-丙二醇环硫酸酯(pcs)是特别优选的环状砜的合适的实例包括：环丁砜((ch2)4so2)、3-甲基环丁砜((ch3)ch(ch2)3so2)和三甲基砜((ch2)3so2)。非环状砜的合适的实例包括：甲基苯基砜((ch3)(c6h5)so2)。磺内酯的实例中的合适的实例包括：1-丙烯1,3-磺内酯((ch)2ch2so3)和1,3-丙烷磺内酯(ch2)3so3)。基于电解质组合物中使用的电解质溶剂体系的总重量，本发明的电解质组合物中使用的一种或多种含硫化合物的总量可以是溶剂体系的>0.5重量％至≤10重量％，优选是溶剂体系的≥0.6重量％至≤6重量％，进一步优选≥0.6重量％至≤4重量％，非常优选≥0.6重量％至≤3重量％，理想地0.6重量％至≤2.5重量％。基于电解质组合物中使用的电解质溶剂体系的总重量，本发明的电解质组合物的第二组分中使用的一种或多种含硫化合物的量可以是溶剂体系重量的>0重量％，理想地是溶剂体系重量的>0.2重量％，优选>0.5重量％。如上所讨论的，根据本发明的非水电解质组合物可以包含一种或多种含硼化合物。本发明的一种或多种含硼化合物可以如本文所述定义。优选选择用于本发明的第二溶剂组分中的含硼化合物，以使得在阴极上形成稳定的阴极-电解质界面(cei)和/或在阳极上形成稳定的固体-电解质界面(sei)成为可能，这又导致诸如增强的第一次循环库仑效率和/或增强的循环寿命的优点。合适的含硼化合物可以包括环状和/或非环状含硼化合物。优选地，一种或多种含硼化合物是硼酸酯或环硼氧烷(boroxine)。换句话说，一种或多种含硼化合物可以具有连接到三个氧原子上的中心硼原子，所述三个氧原子各自进一步单键键合到碳或硅原子上(硼酸酯)。或者一种或多种含硼化合物可以包含6元杂环结构，其由三个交替的硼原子和氧原子通过共享的单键连接在一起组成。每个硼原子进一步与杂环结构外部的碳原子或氧单独键合。如本文所用，术语“硼酸酯”是指中心三价硼原子与三个氧原子单键键合，所述三个氧原子各自进一步与碳或硅原子单键键合。本文使用的术语“环硼氧烷”是指由单键键合的交替的三价硼原子和二价氧原子组成的6元杂环化合物，每个硼原子进一步与杂环结构外部的氧或碳原子单键键合。这种硼酸酯化合物的通式是b(oyr)3，其中y和r在每种单独的连接情况下可以相同或不同。更具体地，这可以写成：b(oyr)(oy’r’)(oy”r”)，其中·y、y’和y”独立地选自c或si(即它们可以彼此相同或不同)；和·r、r’和r”可以独立地选自氢；任何直链或支链、取代或未取代的c1至c6-烷基基团；直链或支链、取代或未取代的c1至c6-烯基基团；直链或支链、取代或未取代的c1至c6-烷氧基基团；或取代或未取代的含c3-c6-环烷基、苯基或杂环的基团。更优选地，含硼化合物选自非环状硼酸酯。合适的实例包括三(三甲基甲硅烷基)硼酸酯(tmsb)；三(2,2,2-三氟乙基)硼酸酯；硼酸三甲酯；和硼酸三乙酯三(三甲基甲硅烷基)硼酸酯(tmsb)是特别优选的实例。这种环硼氧烷化合物的通式是b3(yr)3o3，其中y和r在每种单独的连接情况下可以相同或不同。更具体地，这可以写成：ba(yr)b(o)c，其中·y独立地选自c或o(即它们可以相同或彼此不同)；和·r在每个单独的连接情况下可以相同或不同，并且可以独立地选自氢；任何直链或支链、取代或未取代的c1至c6-烷基基团；直链或支链、取代或未取代的c1至c6-烯基基团；直链或支链、取代或未取代的c1至c6-烷氧基基团；或取代或未取代的含c3-c6-环烷基、苯基或杂环的基团；和·a＝b＝c，其中a、b和c各自为3。合适的实例包括：三甲氧基环硼氧烷；和三甲基环硼氧烷。基于电解质组合物中使用的电解质溶剂体系的总重量，本发明的电解质组合物的第二组分中使用的一种或多种含硼化合物的量可以是溶剂体系重量的>0重量％，理想地是溶剂体系重量的>0.2重量％，优选>0.5重量％。如上所讨论的，根据本发明的非水电解质组合物可以包含一种或多种含腈化合物。本发明的一种或多种含腈化合物可以如本文所述定义。优选选择用于本发明的第二溶剂组分中的含腈化合物，以使得在阴极上形成稳定的阴极-电解质界面(cei)和/或在阳极上形成稳定的固体-电解质界面(sei)成为可能，这又导致诸如增强的第一次循环库仑效率和/或增强的循环寿命的优点。合适的实例包括：己二腈、戊二腈、乙腈和1,3-6-己三腈。1,3-6-己三腈是特别优选的实例。基于电解质组合物中使用的电解质溶剂体系的总重量，本发明的电解质组合物的第二组分中使用的一种或多种含腈化合物的量可以是溶剂体系重量的>0重量％，理想地是溶剂体系重量的>0.2重量％，优选>0.5重量％。如上所讨论的，根据本发明的非水电解质组合物可以包含一种或多种含磷化合物。本发明的一种或多种含磷化合物可以如本文所述定义。优选选择用于本发明的第二溶剂组分中的含磷化合物，以使得在阴极上形成稳定的阴极-电解质界面(cei)和/或在阳极上形成稳定的固体-电解质界面(sei)成为可能，这又导致诸如增强的第一次循环库仑效率和/或增强的循环寿命的优点。优选地，含磷化合物是含亚磷酸酯或磷酸酯的化合物。合适的实例包括三(三甲基甲硅烷基)亚磷酸酯(tmsp)或三(三甲基甲硅烷基)磷酸酯。基于电解质组合物中使用的电解质溶剂体系的总重量，本发明的电解质组合物的第二组分中使用的一种或多种含磷化合物的量可以是溶剂体系重量的>0重量％，理想地是溶剂体系重量的>0.2重量％，优选>0.5重量％。根据本发明的非水电解质组合物可以进一步包含一种或多种可以是或不是溶剂的另外的化合物。这种另外的化合物的实例包括：阻燃化合物(诸如含聚烷基磷酸酯的化合物，优选含非氟化聚烷基磷酸酯的化合物)、稀释剂(诸如含氢氟醚的化合物，优选含氢氟烷基醚的化合物)、乙二醇醚乙酸酯、离子液体，以及任何能够通过充当惰性稀释剂促进电解质粘度降低的溶剂(诸如氢氟烷基醚，优选1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(hfe或tte))。根据本发明的电解质组合物还可以任选地包含一种或多种性能添加剂，其量一般为电解质组合物中使用的溶剂体系的总重量的＜15重量％，优选＜10重量％，并且进一步优选0.1重量％至＜5重量％。这种性能添加剂优选在电解质-电极界面处而不是在电解质的本体中起作用。合适的性能添加剂可以选自：用于促进过度充电保护的可聚合添加剂，诸如联苯、二苯胺、二甲氧基二苯基硅烷(dds)、3-氯苯甲醚(3ca)、n-苯基马来酰亚胺、二甲苯(甲基取代的苯)和环己基苯；用于促进过度充电保护的基于氧化还原穿梭机制的添加剂，诸如2,5-二叔丁基-1,4二甲氧基苯(ddb)、4-叔丁基-1,2-二甲氧基苯(tdb)、1,4双(三甲基甲硅烷基)-2,5-二甲氧基苯(btmsdb)和1,4-双(2-甲氧基乙氧基)-2,5二叔丁基苯；用于赋予电解质进一步阻燃属性的添加剂，诸如甲基膦酸二甲酯(dmmp)、乙氧基-五氟-环三磷腈(n3p3f5och2ch3，efpn)、三(2,2,2-三氟乙基)亚磷酸酯和/或三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯(tfep)、甲基九氟丁基醚(mfe)和硅烷-al2o3纳米粒子；用于促进更好的高温循环的添加剂，诸如琥珀酸酐；以及用于原位产生惰性的不需要的分解产物(诸如hf、水或co2)的添加剂，诸如沸石。本发明的非水电解质组合物尤其适用于无阳极钠电池，也称为原位镀钠电池。这种无阳极钠电池可用于能量储存设备，例如电池、可充电电池、电化学设备和电致变色设备。因此，在一个方面，本发明提供包含本文定义的非水电解质组合物的无阳极钠电池。更具体地，在一个方面，本发明提供：无阳极钠电池，其包括：包含含钠活性材料的阴极；阳极集流体；位于阴极和阳极集流体之间的隔膜；和本文定义的非水电解质组合物。本发明另一方面还提供本文定义的非水电解质组合物在无阳极钠电池中的用途。另一方面，本发明还提供一种操作如本文所定义的无阳极钠电池的方法。优选地，无阳极钠电池具有4.0v或更高的电荷截止电压。另一方面，本发明还提供一种包括一个或多个如本文所定义的无阳极钠电池的装置。例如，一般的装置可以包括诸如电池组的设备，其可以用于固定或移动应用。如本文所用，“无阳极钠电池”是指这样的电池，其中电池的工作原理涉及从阴极活性材料中提取/插入钠金属阳离子(na+)以及在阳极集流体处沉积和电镀/去除和剥离钠金属(na)。在无阳极钠电池的第一次充电循环期间，随着钠金属阳离子被还原并作为钠金属沉积在阳极集流体上，在阳极集流体上原位形成钠金属阳极。当无阳极钠电池完全放电时，阳极集流体包含仅微量的钠金属或比完全充电的电池的情况显著更少的钠金属，大部分钠金属已经被氧化以形成存在于电解质中和/或储存在阴极中的钠金属阳离子。当无阳极钠电池完全充电时，阳极集流体包括与阳极集流体电接触的钠层，阴极中的钠的量相应较少。与阳极集流体电接触的钠层可以跨越阳极集流体的整个表面，或者它可以沉积在阳极集流体的一些区域。然而，在沉积钠的地方，优选任何这种钠层是均匀且同质的。本文公开的无阳极电池可包括位于阴极和阳极集流体之间的隔膜。当用于包含聚烯烃隔膜的无阳极电池时，根据本发明的电解质非水电解质组合物具有特别的用途。阴极一般包含设置于(阴极)集流体的一个或多个表面上的含钠活性材料。阴极集流体和阳极集流体可以各自独立地由任何合适的导电材料制成。例如，阴极集流体、阳极集流体或阴极集流体和阳极集流体两者都可以由金属形成；所述金属诸如为镍、铝、钛、铜、金、银、铂、铝合金、不锈钢或任何其它金属基底(类似于目前钠离子电池中通常使用的集流体。阴极集流体、阳极集流体或阴极集流体和阳极集流体两者都可以由铝或铝合金(例如，铝和mg、mn、cr、zn、si、fe和ni中的一种或多种的合金)形成。非常优选地，阴极集流体和阳极集流体两者都包括铝集流体。供选择地，铜、镁、复写纸/箔/基底和锡也可以用作集流体材料。阴极集流体和阳极集流体可以形成与电化学电池的整体设计相容的任何合适的形状。例如，阴极集流体和阳极集流体可以各自独立地形成为箔、平板、网(mesh)、网状物(net)、板条、穿孔金属或压花，或者这些形状的组合(例如，网状平板)。如果期望，例如通过蚀刻集流体的一个或多个表面，可以在阴极集流体和/或阳极集流体的一个或多个表面上形成不规则性。非常优选地，阳极集流体由铝或铝合金形成，并且包括箔或网形状。优选地，在无阳极钠电池的初始第一次充电循环之前，阳极集流体还包括在阳极集流体的一个或多个表面上形成的一个或多个成核层。非常优选地，这种一个或多个成核层包括一个或多个含碳成核层。由于阳极集流体在阳极集流体的一个或多个表面上形成有一个或多个成核层，因此在无阳极钠电池的第一次充电循环中，金属阳离子被还原并作为钠金属沉积在一个或多个成核层上。如本文所用，术语“成核层”是指在无阳极钠电池的初始第一次充电循环之前，设置在“原始的”阳极集流体的一个或多个表面上的任何涂层或层。与没有这种成核层的集流体相比，成核层的使用使得更加均匀和均质的钠金属沉积成为可能。特别优选的成核层是将导致钠金属电镀的“成核超电势”降低的任何涂层或层。当钠金属经由恒流(恒电流)循环沉积在阳极集流体上时，对于相同的恒电流值，在稳态条件期间，在上升到更高的电势值(但是仍然低于0v相对na/na+)之前，钠电镀的电势将首先降低(至低于0v相对na/na+的更负的值)。因此，钠沉积的“成核超电势”在本文中被定义为最负电势和稳态电镀电势之间的差。因此，本领域技术人员可以使用阳极集流体容易地测量钠沉积的成核超电势，该阳极集流体包括形成在阳极集流体的表面上的一个或多个成核层，并将它与使用“原始的”阳极集流体的钠沉积的成核超电势进行比较，以确定本文所述的优选成核层。这可以在使用公知常识构成的半电池或三电极电池中进行。如上所讨论的，有利地，一个或多个成核层使得钠金属原子和原子团沉积在并且跨越阳极集流体的表面成为可能，从而有利于更均匀的电镀，同时也使寄生反应最小化。一个或多个成核层可以跨越阳极集流体的一个或多个表面的大部分(或整个100％)而形成，或者可以通过设计形成为部分涂层(例如，一个或多个成核层形成在这种表面的一些区域上——这些区域在该区域内将是同质和均匀的)。一个或多个成核层优选包括一个或多个负极活性材料层(例如薄层诸如0.1μm至1000μm)，所述一个或多个负极活性材料层可以与或可以不与任何类型的导电添加剂混合，该导电添加剂诸如为炭黑(以增强负极活性材料的电子导电性)和/或可以与水或有机溶剂相容的粘结剂材料。非常优选地，一个或多个成核层包括一个或多个含碳成核层，并且非常优选地，一个或多个含碳成核层具有约10埃至约1000μm的厚度。合适的一个或多个含碳成核层可以包括：炭黑、碳纳米管、碳纳米纤维、石墨/石墨烯、硬碳、玻璃碳、软碳、活性炭(例如纤维形式)或其组合。在一些情况下，含碳成核层可以包括无定形碳(例如炭黑，诸如super c65)。诸如刮刀涂布法、狭缝涂布法、超声波喷雾沉积法、丝网印刷法、物理气相沉积法(pvd)和化学气相沉积法(cvd)的技术也可用于制备这种含碳成核层。这种一个或多个含碳成核层还可以进一步包含一种或多种粘结剂和/或导电添加剂。一种或多种粘结剂的实例包括聚合物，诸如paa、pvdf、peo、ptfe、sbr(苯乙烯丁二烯橡胶)、丙烯酸乳液聚合物、纤维素聚合物(例如cmc)、其共聚物以及其共混物。在一些实施方案中，成核层(优选含碳成核层)可以以小于2mg/cm2的面积载荷存在于(基于活性材料(例如c65)的重量，并且不包括例如任选的粘结剂和/或添加剂等)阳极集流体的表面上(例如，小于1.75mg/cm2、小于1.5mg/cm2、小于1.25mg/cm2、小于1mg/cm2、小于900μg/cm2、小于800μg/cm2、小于700μg/cm2、小于600μg/cm2、小于500μg/cm2、小于400μg/cm2、小于300μg/cm2、小于200μg/cm2、小于100μg/cm2或小于50μg/cm2)。在一些实施方案中，成核层(优选含碳成核层)可以以至少20μg/cm2的面积载荷存在于第一金属集流体的表面上(例如，至少50μg/cm2、至少100μg/cm2、至少200μg/cm2、至少300μg/cm2、至少400μg/cm2、至少500μg/cm2、至少600μg/cm2、至少700μg/cm2、至少800μg/cm2、至少900μg/cm2、至少1mg/cm2、至少1.25mg/cm2、至少1.5mg/cm2或至少1.75mg/cm2。在一些实施方案中，成核层(优选含碳成核层)可以以范围从上述任何最小值到上述任何最大值的面积载荷存在于第一金属集流体的表面上。例如，成核层可以以20μg/cm2至2mg/cm2、50μg/cm2至2mg/cm2、100μg/cm2至2mg/cm2、200μg/cm2至2mg/cm2、400μg/cm2至2mg/cm2、20μg/cm2至1mg/cm2、50μg/cm2至1mg/cm2、100μg/cm2至1mg/cm2、200μg/cm2至1mg/cm2或400μg/cm2至1mg/cm2的面积载荷存在于第一金属集流体的表面上。成核是表面过程。因此，成核层(优选含碳成核层)原则上可以是单原子层厚度，以便为钠成核提供界面(表面)。在本文描述的一些实施方案中，成核层(优选含碳成核层)可以具有1000埃或更小的厚度(例如，500埃或更小、100埃或更小、50埃或更小、30埃或更小、25埃或更小、20埃或更小、或10埃或更小)。供选择地，在无阳极钠电池的初始第一次充电循环之前，阳极集流体还包括在阳极集流体的一个或多个表面上形成的两个或更多个成核层。在一个实施方案中，这种两个或更多个成核层优选是两个或更多个含碳成核层。供选择地，在无阳极钠电池的初始第一次充电循环之前，本文公开的阳极集流体在阳极集流体的一个或多个表面上不包括一个或多个成核层。因此，在无阳极钠电池的初始第一次充电循环之前，阳极集流体是“原始的”。如本文所用，短语“原始的”是指在无阳极钠电池的初始第一次充电循环之前，它处于其“制造时”状态。换句话说，阳极集流体基本上是形成它的纯材料，不含杂质(例如表面氧化层等)。这样，阳极集流体没有涂覆一个或多个成核层(如上所讨论的)、常规活性材料、粘结剂等。在充电和放电循环之后，完全钠剥离的状态的阳极集流体可以与“原始的”状态相同，或者它可以结合一个或多个基本上包含含钠材料的层。它还可以包含来自例如电解质组合物及其分解产物的富含无机物和/或富含有机物的材料。基于本文的公开内容，据信可以使用任何类型的含钠活性材料作为阴极形成根据本发明的无阳极钠电池。这些的实例包括钠过渡金属氧化物、聚阴离子化合物(包含氟化聚阴离子化合物)、普鲁士蓝化合物(及其类似物诸如普鲁士白或柏林绿)、经由转化反应储存钠的材料、钠过渡金属氟化物、氟氧化物、磷酸盐、硫酸盐和硅酸盐(及它们的氟化形式)。优选的实例是钠过渡金属氧化物。优选的钠过渡金属氧化物具有通式：a1±δm1vm2wm3x m4ym5zo2-c其中a为选自钠、钾和锂的一种或多种碱金属；m1包含一种或多种呈氧化态+2的氧化还原活性金属，优选选自镍、铜、钴和锰；m2包含呈大于0至小于或等于+4的氧化态的金属；m3包含呈氧化态+2的金属；m4包含呈大于0至小于或等于+4的氧化态的金属；m5包含呈氧化态+3的金属；其中0≤δ≤1；v＞0；w≥0；x≥0；y≥0；w和y中的至少一个＞0；z≥0；c在0≤c＜2的范围，其中选择v、w、x、y、z和c以维持电化学中性。理想地，金属m2包含一种或多种过渡金属，并且优选选自锰、钛和锆；m3优选为选自镁、钙、铜、锡、锌和钴的一种或多种；m4包含一种或多种过渡金属，优选选自锰、钛和锆；以及m5优选为选自铝、铁、钴、锡、钼、铬、钒、钪和钇的一种或多种。特别优选的含钠活性材料将是镍酸盐基材料。可以使用具有任何晶体结构的含钠活性材料，然而，优选地，结构将是o3或p2或其衍生物，但是，具体地，还可能的是，含钠活性材料将包含相的混合物，即它将具有由几种不同晶体形式组成的不均匀结构。例如，含钠活性材料将在o3和p2相的混合物中包含具有以上详述的通式的化合物。o3:p2相的比例优选为1至99:99至1。本文公开的阴极还可以包含粘结剂。粘结剂改善含钠活性材料颗粒彼此之间以及含钠活性材料颗粒与集流体之间的粘结性质。粘结剂可以是非水性粘结剂、水性粘结剂或其组合。本文可以提到的非水性粘结剂包括但不限于聚氯乙烯、羧基化聚氯乙烯、聚氟乙烯、含环氧乙烷的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺酰亚胺和聚酰亚胺。本文可以提到的水性粘结剂包括但不限于橡胶基粘结剂或聚合物树脂粘结剂。橡胶基粘结剂可选自苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯酸酯化苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)、丙烯腈-丁二烯橡胶、丙烯酸橡胶、丁基橡胶、氟橡胶及其组合。聚合物树脂粘结剂可选自乙烯丙烯共聚物、表氯醇、聚磷腈、聚丙烯腈、聚苯乙烯、乙烯丙烯二烯共聚物、聚乙烯基吡啶、氯磺化聚乙烯、胶乳、聚酯树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯醇及其组合。基于纤维素的化合物可以用作粘结剂(或者与其它材料组合)。合适的纤维素基材料的实例包括但不限于羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素或其碱金属盐中的一种或多种。碱金属可以是na、k或li。基于100重量份的活性材料，可以以约0.1重量份至约20重量份的量包含这种纤维素基化合物。本文可以提到的一种具体的纤维素基粘结剂是羧甲基纤维素的钠盐。本文公开的无阳极电池可包括位于阴极和阳极集流体之间的隔膜。当用于包括聚烯烃隔膜的无阳极电池时，根据本发明的电解质组合物具有特殊的用途。在供选择的方面，本发明还提供一种包含本文所定义的非水电解质组合物的钠电池。更具体地，本发明提供一种钠离子电池，其包括负电极、正电极和本文定义的非水电解质组合物。这种钠离子电池可用于能量储存设备，例如电池、可充电电池、电化学设备和电致变色设备。理想地，本文定义的非水电解质组合物用于采用含碳材料作为活性负(阳极)电极材料的钠离子电池。最优选的是，本发明的非水电解质组合物与不可石墨化的含碳阳极，优选硬碳阳极一起使用。附图简述现在将参考以下附图描述本发明，其中：图1a显示阴极放电容量(mah/g)对循环次数的图，以图示说明使用对照电解质组合物(样品tel 66i)的电池在3.70至1.0v窗口的循环稳定性。图1b显示库仑效率％对循环次数的图，以图示说明使用对照电解质组合物(样品tel 66i)的电池的循环性能。图2a显示阴极放电容量(mah/g)对循环次数的图，以图示说明与使用对照电解质组合物(样品tel 66i)的电池的循环稳定性相比，使用本发明的电解质组合物(样品tel66j、tel 66k、tel 66l、tel 66m和tel 66n)的电池的循环稳定性。图2b显示库仑效率％对循环次数的图，以图示说明与使用对照电解质组合物(样品tel 66i)的电池的循环性能相比，使用本发明的电解质组合物(样品tel 66j、tel 66k、tel 66l、tel 66m和tel 66n)的电池的循环性能。图2c显示与使用对照电解质组合物(样品tel 66i)的电池相比，使用本发明的电解质组合物(样品tel 66n)的电池在第5次循环中，全电池电压(v)对阴极放电容量(mah/g)(即电压-容量循环曲线)的图。图3a显示阴极放电容量(mah/g)对循环次数的图，以图示说明与使用样品tel 66o的电池的循环稳定性相比，使用样品tel 66r的电池的循环稳定性。图3b显示库仑效率％对循环次数的图，以图示说明与使用样品tel 66o的电池的循环性能相比，使用样品tel 66r的电池的循环性能。图4a显示阴极放电容量(mah/g)对循环次数的图，以图示说明使用本发明的电解质组合物(样品tel 66p、tel 66q、tel 66p、tel 66h、tel 66q、tel 66s和tel 66t)的电池的循环稳定性。图4b显示库仑效率％对循环次数的图，以图示说明使用本发明的电解质组合物(样品tel 66p、tel 66q、tel 66p、tel 66h、tel 66q、tel 66s和tel 66t)的电池的循环性能。图5a显示阴极放电容量(mah/g)对循环次数的图，以图示说明使用本发明的电解质组合物(样品tel 66d)的电池的循环稳定性。图5b显示阴极放电容量(mah/g)对循环次数的图，以图示说明使用本发明的电解质组合物(样品tel 66d)的电池的循环性能。图6a显示阴极放电容量(mah/g)对循环次数的图，以图示说明与使用对照电解质组合物(样品tel 66i)的电池的循环稳定性相比，使用本发明的电解质组合物(样品tel85b、tel 66u、tel 85g、tel 85h、tel 85i和tel 66v)的电池的循环稳定性。图6b显示库仑效率％对循环次数的图，以图示说明与使用对照电解质组合物(样品tel 66i)的电池的循环性能相比，使用本发明的电解质组合物(样品tel 85b、tel 66u、tel 85g、tel 85h、tel 85i和tel 66v)的电池的循环性能。图7a显示阴极放电容量(mah/g)对循环次数的图，以图示说明电池(infc 73、infc74、infc 75、infc 82、infc 83、infc 76、infc 96和infc 97)的循环稳定性，这些电池各自使用本发明的电解质组合物(样品tel 66p)，但各自用不同类型的阳极集流体构成。图7b显示库仑效率％对循环次数的图，以图示说明电池(infc 73、infc 74、infc75、infc 82、infc 83、infc 76、infc 96和infc 97)的循环性能，这些电池各自使用本发明的电解质组合物(样品tel 66p)，但各自用不同类型的阳极集流体构成。图8a显示阴极放电容量(mah/g)对循环次数的图，以图示说明使用本发明的电解质组合物(样品tel 66w、tel 66x、tel 66y、tel 66z、tel 85和tel 85a)的电池的循环稳定性。图8b显示库仑效率％对循环次数的图，以图示说明使用本发明的电解质组合物(样品tel 66w、tel 66x、tel 66y、tel 66z、tel 85和tel 85a)的电池的循环性能。图9a显示阴极放电容量(mah/g)对循环次数的图，以图示说明使用本发明的电解质组合物(样品tel 66d、tel 85e、tel 85f和tel 66p)的电池的循环稳定性。图9b显示库仑效率％对循环次数的图，以图示说明使用本发明的电解质组合物(样品tel 66d、tel 85e、tel 85f和tel 66p)的电池的循环性能。实施例本发明的电解质组合物作为用于无阳极钠电池的电解质组合物特别有效。无阳极钠电池可以如下所述制备。阴极由第一集流体形成，该第一集流体具有设置在第一集流体的表面上的正极活性材料。正极活性材料是含钠活性材料，其可以与或可以不与任何类型的导电添加剂混合，该导电添加剂诸如为炭黑(以增强正极活性材料的电子导电性)和/或粘结剂材料(水或有机溶剂)。然后使用传统的电极处理技术，诸如wo 2020/240209 a1中描述的技术，将正极活性材料涂铺在铝(或其它金属)集流体上。阳极由另外的(第二)集流体形成，该另外的(第二)集流体简单地是由铜、铝、不锈钢或任何其它金属基底(类似于目前通常用于钠离子电池中的集流体)制成的薄金属基底(例如，箔片)。如实施例所示，在一个实施方案中，在无阳极钠电池的初始第一次充电循环之前，阳极集流体在阳极集流体的一个或多个表面上不包括任何成核层。因此，在无阳极钠电池的初始第一次充电循环之前，阳极集流体是原始的。还如实施例中所示，在供选择的实施方案中，阳极集流体包括一个或多个成核层，在无阳极钠电池的初始第一次充电循环之前，所述一个或多个成核层形成在阳极集流体的一个或多个表面上。正极(阴极电极)使用混合相o3/p2氧化物正极活性材料制造无阳极钠电池；o3/p2-a1±δm1vm2wm3xm4ym5zo2-c，其如第pct/gb2019/051022号国际申请(公开号为wo 2019/197812 a1)和第10,550,007号美国专利中所述制备。使用malvern2000和乙醇作为分散剂，使用激光衍射测量正极活性材料的粒度d50为10±2μm。正极活性材料的振实密度也>0.96g/ml。然后通过溶剂流延活性材料、导电碳、粘结剂和溶剂的浆料制备正(阴极)电极。所用的导电碳是c65(imerys)。pvdf共聚物(例如来自kureha chemicals的w#7500)用作粘结剂，n-甲基吡咯烷酮(nmp)用作溶剂。然后将浆料流延到碳涂覆的铝箔上，并在约80℃下干燥。电极膜含有以下组分，以重量百分比表示：89％活性材料、5％ c65碳和6％ v 7500粘结剂。供选择地，电极膜含有以下组分，以重量百分比表示：92％活性材料、4％c65碳和4％ w#7500粘结剂，如下文“电池组件”中所讨论的。电解质的制备所研究的电解质组合物使用以下通用程序制备：在充氩手套箱中称出适量的第一组分(例如，用于期望溶剂体系的溶剂)和适量的第二组分(例如，选自含硫化合物/含硼化合物/含腈化合物/含磷化合物/表面活性剂的添加剂)，并添加至棕色或透明玻璃或金属瓶中。为了彻底干燥形成的溶剂体系，添加分子筛并允许干燥溶剂混合物至少24小时。之后，将该溶剂混合物转移到另一个棕色或透明玻璃瓶中，该玻璃瓶含有磁力搅拌棒，同时仍在手套箱中。然后在充氩手套箱中称出正确量的一种或多种含钠盐，并在持续搅拌下缓慢添加到溶剂混合物中。搅拌电解质混合物，直到含钠盐(多种含钠盐)在磁力搅拌板上被肉眼确定为已经溶解(搅拌时间将一般为至少10分钟，诸如2小时或48小时)。然后将电解质组合物从搅拌盘中取出，储存并在充氩手套箱中使用。所研究的每种电解质组合物的精确组成详述于下表1中：表1*表示不根据本发明的电解质组合物。使用的缩写：vc＝碳酸亚乙烯酯，fec＝氟代碳酸亚乙酯，pcs＝1,3-丙二醇环硫酸酯，p123＝泊洛沙姆(普朗尼克(pluronic))p123，tmsb＝三(三甲基甲硅烷基)硼酸酯，toc＝磷酸三辛酯，tmsp＝三(三甲基甲硅烷基)亚磷酸酯；htc＝1,3-6-己三腈；tmb＝三甲氧基环硼氧烷；pst＝1-丙烯1,3磺内酯；sul＝环丁砜四甘醇二甲醚＝四乙二醇二甲醚，二甘醇二甲醚＝二乙二醇二甲醚，nabf4＝四氟硼酸钠。请注意，在上表1中，提及的各种溶剂和/或添加剂的重量％是相对于总溶剂重量而言的(它们不占一种或多种含钠盐的重量(多个重量))。。此外，表1中的盐浓度以重量摩尔浓度m(每千克溶剂的溶质摩尔数，mol/kg)描述。电池组件整个实施例中描述的无阳极钠电池被制造成袋状电池。阴极含有混合相o3/p2层状氧化物钠离子活性材料，其与碳涂覆的铝箔上的c65炭黑导电添加剂和聚偏二氟乙烯(pvdf)粘结剂(重量比诸如89:05:06或92:04:04)混合。阳极是具有/不具有薄表面碳涂层的铝箔。因此，在制造阳极而集流体上没有设置任何活性材料涂层的那些实施方案中，阳极只是铝箔。供选择地，在阳极由设置在集流体的表面上的成核层制造的那些实施方案中，阳极是‘裸en’safe 92’基底，其是使用刮刀法，涂覆有薄(约1μm)碳底漆层的铝箔，并从armor获得(他们的en’系列产品)；或者在指定的gsm下用炭黑(c65)：pvdf(＝90：10重量/重量)层涂覆的铝箔集流体。在涂覆阴极和阳极之后，它们被冲压成期望的尺寸。所用的隔膜是通常用于任何类型的可充电锂离子或钠离子电池的一般聚烯烃隔膜，诸如2500。将阴极/隔膜/阳极组件放置在手套箱内的袋中，并用所述液体电解质填充，其量为这种含聚烯烃隔膜的锂离子或钠离子电池的一般量。然后将这些袋状电池密封在手套箱中，取出进行电池测试。在整个公开内容中，使用了两种不同标称容量的袋状电池(根据电极堆叠的尺寸而变化)：默认情况下，大多数结果是关于6mah标称容量的袋状电池，并且在注意到的情况下，一些结果也是关于更大规模的0.1ah无阳极袋状电池。电池测试使用恒流(恒电流)循环技术如下对电池进行测试。电池在给定的电流密度下在实施例中定义的预设电压极限之间循环，其中上限截止电压可以包含或可以不包含恒定电压阶跃。使用mti inc.(richmond，ca，usa)或maccor(tulsa，ok，usa)的商业电池循环仪。电池在30℃下循环。实施例1使用1.5m在1:1重量/重量的四甘醇二甲醚:二甘醇二甲醚中的nabf4(tel 66i)的无阳极钠电池的性能。使用没有成核层的阳极集流体(infc 59)和具有成核层的阳极集流体(infc 53；infc 58)，用tel 66i研究循环性能。特别是infc 53；infc 58二者都使用含碳成核层，即infc 53使用“en’safe 92箔”集流体，infc 58使用铝箔上的11.3gsm c65层。图1a和1b显示当在±c/5的速率下在3.7至1.0v循环时，三种电池在50-110次循环后的na电镀-剥离过程。从图1a所示的结果，可以看出，在相同的循环条件下，infc 53和infc 58在3.7-1.0v窗口内比infc 59导致更高的容量。具体地，infc 53在第50次循环时的释放容量为65mah/g，而infc 59在第50次循环时的释放容量为0mah/g。从图1b所示的结果观察到，infc 53和infc 58两者在整个循环过程中都达到了接近100％的稳定库仑效率(例如，在第50次循环标记时，infc 53的库仑效率为约99％，infc58的库仑效率为约98％)，这表明na电镀和剥离非常稳定。从图1b中清楚地，infc 59的库仑效率显示为是差的。实施例2更低电压使用1.5m在1:1重量/重量的四甘醇二甲醚：二甘醇二甲醚中的nabf4的无阳极钠电池在更低电压下的性能，该无阳极钠电池没有添加剂或具有一种类型的添加剂，如表2所示。使用“en’safe 92箔”阳极，在低电压(即3.7至1.0v)下用tel 66l或tel 66n研究循环性能。图2a和2b显示当在+c/5，-1c的速率下在3.7至1.0v循环时，两个电池(infc 65；infc 69)的na电镀-剥离过程。从图2a所示的结果看出，与图1a所示的使用对照电解质组合物(tel 66i)的电池infc 53的阴极放电容量相比，infc 65和infc 69在3.7-1.0v窗口内导致类似的阴极放电容量。电池infc 53、infc 65和infc 69各自使用“en’safe 92箔”阳极集流体。具体地，如图1a所示，infc 65和infc 69在第30次循环时的释放容量分别为72.9mah/g和76mah/g，而infc 53在第30次循环时的释放容量为73.9mah/g。尽管电池infc65和infc 69以-1c(1小时放电)的较快速率放电，与电池infc 53以-c/5(5小时放电)的较慢速率放电相比，仍观察到这种类似的容量。众所周知，随着电池放电c速率的增加，预期释放容量降低。因此，infc 65和infc69的结果得出结论，通过添加含硼添加剂(即tmsb)观察到电化学性能的改善。结果还显示，与infc 65相比，infc 69的容量改善，这可归因于使用更高量的tmsb(即1重量％对2重量％)。从图2b所示的结果中，还观察到，infc 65和infc 69两者在整个循环过程中获得了接近100％的稳定库仑效率，这表明非常稳定的na电镀和剥离。与图1b所示的infc 53的库仑效率相比，这是相当的，或者如果不相当，也略有改善。然而，如下所讨论的，在更高电压下看到使用根据本发明的添加剂的进一步益处。更高电压使用1.5m在1:1重量/重量的四甘醇二甲醚：二甘醇二甲醚中的nabf4的无阳极钠电池在更高电压下的性能，该无阳极钠电池没有添加剂或具有一种类型的添加剂，如表2所示。电压曲线从3.7-1.0v窗口增加到4.0-1.0v窗口。图2a和2b显示当在4.0至1.0v循环时，使用根据本发明的电解质组合物(即infc62；infc 64；infc 67；infc 61；和infc 60)的五个电池的na电镀-剥离过程。还显示当在4.0至1.0v循环时，两种不是根据本发明的电池(即infc 57；和infc63)的结果。从图2a所示的结果看出，infc 62；infc 64；infc 67；infc 61；和infc 60中的每个比infc 57和infc 63在4.0-1.0v窗口内导致更高的容量，infc 57和infc 63或者不使用添加剂(infc 57)或者不使用根据本发明的添加剂(infc 63)。具有含硼酸酯添加剂的电池(infc 62；infc 64；和infc 67)显示出与具有含硫添加剂(infc 60)或表面活性剂(infc 61)的电池相比更大的容量性能。与具有表面活性剂的电池(infc 61)相比，具有含硫添加剂的电池(infc 60)也显示出更大的容量性能。具体地，infc 62、infc 64、infc 67、infc 61和infc 60中的每个在第20次循环时的释放容量分别为95mah/g、92.2mah/g、88.9mah/g、29.2mah/g和45.4mah/g。与infc 62；infc 64；infc 67；infc 61；和infc 60中的每个相比，infc 57和infc63的循环性能在4-1v下非常差，两种电池基本上都没有通过5次循环。图2b还提供本发明的添加剂如何影响性能的指示。可以看出，其中电解质组合物含有含硼酸酯或含表面活性剂的添加剂的电池的第一次循环效率(fce)都显著高于对照样品：具体地，infc 62、infc 64、infc 67和infc 61的fce为87.2％、91.3％、91％和70.9％，并且这些fce值都高于没有添加剂的infc 57(64％)或含有不根据本发明的添加剂，即fec添加剂，的infc 63(29.8％)。尽管含有含硫添加剂(即pcs)的infc 60的fce非常低(9.7％)，但是参照图2a，随后容量和稳定循环点的增加表明pcs作为成膜添加剂的机理不同。显然，如果电解质含有2重量％的pcs作为唯一的添加剂，pcs的分解首先导致更低的fce，但是分解产物然后适当地改变阳极集流体基底，从而然后在随后的循环中导致更稳定的钠电镀/剥离。因此，该数据表明所研究的添加剂机理的差异，并且这些结果是以前无法预料的。此外，这可以解释观察到的基于pcs的电解质的更高容量。图2c进一步显示使用本发明电解质组合物的无阳极钠电池的循环性能。更具体地，图2c显示使用本发明的电解质组合物(样品tel 66n)的电池与使用对照电解质组合物(样品tel 66i)的电池相比，在第5次循环中，全电池电压(v)对阴极放电容量(mah/g)(即电压-容量循环曲线)的图。具体地，将使用tel 66n的电池infc 69和infc 67与使用tel 66i的电池infc 53和infc 57进行比较。可以看出，当电池infc 53和infc 69在3.7-1v窗口内(即在更低电压下)循环时，电池infc 69提供与电池infc 53基本相同的容量。相比之下，当电池infc 57和infc 67在4.0-1v窗口内(即在更高电压下)循环时，电池infc 67比电池infc 57提供显著更大的容量。更具体地，当电池infc 57被循环到更高的电压时，它逐渐引起更多的电解质氧化，并且在另外两次循环之后，infc 57拒绝充电到4v以完成充电。图2c进一步显示，在以c/5的c速率充电循环7小时后，电池infc 57在第5次循环时达到3.2v的电池电压。本领域技术人员将会理解，在这些条件下，在5小时之前(by)/之前(before)，应该已经实现了更高的电池电压(例如4v)。相反，该数据表明，在循环过程中连续的电解质氧化使得对照电解质在更高的电压下不可用。有利地，对于使用本发明的电解质组合物(样品tel 66n)的电池infc 67，电池可以在第5次循环时充电至约4v。因此，该数据表明申请人的理解，即tmsb可以赋予基于甘醇二甲醚的电解质令人惊讶的氧化稳定性，特别是当用于无阳极的钠离子电池时。实施例3在具有4.0-1.0v的电压曲线的电池中，测试了在更高电压下使用1.5m在1:1重量/重量的四甘醇二甲醚：二甘醇二甲醚中的nabf4的无阳极钠电池的性能，该无阳极钠电池具有两种类型的添加剂。更具体地，在先前的实验中已经确立了包含一种添加剂的本发明电解质组合物的行为之后，该实验通过使用包含两种添加剂的本发明的电解质组合物确定令人惊讶的协同效应。图3a和3b显示四种电池(infc 72、infc 92、fpc220215和fpc220218)的na电镀-剥离过程，所述电池使用根据本发明的两种不同类型的添加剂(即含硼添加剂(tmsb)与表面活性剂(p-123)的组合)(样品tel 66r)。图3a和3b还显示电池infc 68的na电镀-剥离方法，该电池infc 68使用一种类型的根据本发明的添加剂(即含硼添加剂(tmsb))与一种不是根据本发明的添加剂(即含碳酸酯添加剂(vc))的组合(样品tel 66o)。从图3a所示的结果看出，与infc 68相比，infc 72、infc 92和fpc220218中的每个在4.0-1.0v窗口内导致更高的容量，infc 68使用了一种类型的根据本发明的添加剂与一种不是根据本发明的添加剂的组合。具体地，infc 72、infc 92、fpc220218和infc 68中的每个在第4次循环时的释放容量分别为101mah/g、104.1mah/g、109.6mah/g和46.5mah/g。这表明添加剂的选择对性能很重要，添加剂的不同组合导致不同的电化学性能，这是不可预测的。因此，优选根据本发明的非水电解质组合物基本上不含一种或多种基于碳酸酯的化合物，诸如碳酸亚乙烯酯。此外，与单独使用含硼添加剂(tmsb)的电池infc 62、infc 64和infc 67或单独使用表面活性剂(p123)的电池infc 61相比，电池infc 72、infc 92和fpc220218各自表现出更高或类似的容量性能。具体地，infc 72、infc 92和fpc220218中的每个在第20次循环时的释放容量分别为92.3mah/g、92.5mah/g和102.3mah/g，相比之下，infc 62、infc 64、infc 67、infc 61和infc 60中的每个在第20次循环时的释放容量分别为95mah/g、92.2mah/g、88.9mah/g、29.2mah/g和45.4mah/g。该协同性能是非常出乎意料的，并且再次证明添加剂的不同组合导致不同的电化学性能，这是不可预测的。从图3b所示的结果观察到，infc 72、infc 92和fpc220218中的每个在整个循环过程中实现的稳定库仑效率接近100％(第20次循环时为约92-96％),这表明na电镀和剥离非常稳定。相比之下，对于电池infc 68，在第4次循环时观察到36.9％的库仑效率。如通过使用样品tel 66r的fpc220215的电池循环也验证的，即使在不同电压窗口的不同循环条件下也看到良好的循环(例如，看到在3.7-1v下稳定循环，110次循环中容量保持率为78.4％)。实施例4更低电压使用1.5m在1:1重量/重量的四甘醇二甲醚：二甘醇二甲醚中的nabf4的无阳极钠电池在更低电压下的性能，该无阳极钠电池使用三种类型的添加剂，如表2所示。电池在3.7-1.0v的电压曲线内测试。图4a和4b显示使用根据本发明的三种不同类型的添加剂(即含硼添加剂(tmsb)与含硫添加剂(pcs)和表面活性剂(p123)的组合)(即样品tel 66p)的电池fpc220213的na电镀-剥离过程。图4a和4b中还显示电池(fpc220214)的结果，该电池使用根据本发明的两种类型的添加剂(即含硼添加剂(tmsb)和表面活性剂(p123))与不是根据本发明的添加剂(即含碳酸酯添加剂(fec))的组合。这是样品tel 66q。从图4a所示的结果看出，在相同的循环条件下，fpc220213在3.7-1.0v的窗口内比fpc220214导致更高的容量。具体地，fpc220213和fpc220214中的每个在第110次循环时的释放容量分别为76.9mah/g和66.9mah/g。更高电压使用1.5m在1:1重量/重量的四甘醇二甲醚：二甘醇二甲醚中的nabf4的无阳极钠电池在更高电压下的性能，该无阳极钠电池具有添加剂，如表2所示。电压曲线从3.7-1.0v窗口增加到4.0-1.0v窗口。图4a和4b显示在4.0-1.0v窗口中使用样品tel 66p的fpc220216电池与也在4.0-1.0v窗口中使用样品tel 66q的fpc220217电池的na电镀-剥离过程。从图4a和4b所示的结果看出，在相同的循环条件下，fpc220216在4.0-1.0v窗口内比fpc220217导致更高的容量：在第20次循环后，前者释放103.3mah/g的比容量，而后者的比容量为仅79.7mah/g。使用tel 66p的fpc220216也显示出与具有单独的含硼添加剂(infc 62；infc 64；和infc 67)、单独的含硫添加剂(infc 60)，或单独的表面活性剂(infc 61)的电池相比更高的容量性能，如前面实施例2中所讨论的(参见图2a)。具体地，infc 60、infc 61、infc 62、infc 64和infc 67中的每个在第20次循环时的释放容量分别为45.3mah/g、29.2mah/g、95mah/g、92.2mah/g和88.9mah/g。这些容量值低于，有时显著低于在第20次循环后对于电池fpc220216所见的比容量(103.3mah/g)，表明使用tel 66p的令人惊讶的有益效果。利用含有根据本发明的三种添加剂的基于甘醇二甲醚的电解质的无阳极电池也优于利用含有其中一种添加剂不是根据本发明的添加剂的三种添加剂的基于甘醇二甲醚的电解质的那些无阳极电池。在图4a和图4b中重点关注类似容量(约6mah)的无阳极电池，可以看出infc 70(tel 66p)、infc 78(tel 66s)和infc 79(tel 66t)的循环稳定性优于infc 45(tel 66h)和infc 71(tel 66q)的循环稳定性。具体地，各种电池的第20次循环的放电容量为：infc 70(tel 66p)＝90.8mah/ginfc 78(tel 66s)＝93.1mah/ginfc 79(tel 66t)＝90.2mah/ginfc 45(tel 66h)＝0.02mah/ginfc 71(tel 66q)＝83.1mah/g因此，优选根据本发明的非水电解质组合物基本上不含一种或多种基于碳酸酯的化合物，诸如氟代碳酸亚乙酯。实施例5高电压；三种添加剂的作用；长期循环对无阳极钠电池(infc 16、infc 17、infc 19和infc20)在4.0v至1v超过200次循环的长期循环性能进行了研究，所述无阳极钠电池使用含有1.5m在1:1重量/重量的四甘醇二甲醚:二甘醇二甲醚中的nabf4以及2重量％pcs、1重量％p123和1重量％tmsb的混合物的电解质组合物(样品tel 66d)。使用tel 66d的infc 16、infc 17、infc 19和infc20均在4.0-1.0v循环，但循环速率略有不同：·infc 16和infc 17：在c/10下的前两次循环，随后在+c/5，-1c下的200次循环。·infc 19：在+c/10，-1c下的前两次循环，随后在+c/5，-1c下的200次循环。infc 20：在3-1v下在+c/10，-1c下的前五次循环，随后在+c/10，-1c下的两次循环，然后最后在+c/5，-1c下的200次循环。从图5a可以看出，在+c/5，-1c下的200次循环后，所有四种电池都表现出良好的容量保持率：相对于在+c/5，-1c下的第一次循环，每个电池的容量保持率为infc 16(50.4％)、infc 17(49.9％)、infc 19(33.3％)和infc 20(31.9％)。如图5b所示，在整个+c/5，-1c循环寿命中，所有电池的稳定库仑效率为约100％：例如，每个电池在+c/5，-1c下的第200次循环的库仑效率为infc 16(98.5％)、infc 17(100.5％；第199次循环的效率为97.6％)，infc 19(95.2％；第199次循环的效率为101.5％)，infc为20(97.2％)。200次循环后的这些库仑效率值显著高于对于用对照电解质组合物(样品tel66i)循环的电池infc 57获得的值。事实上，如图2a所示，电池infc 57在第5次循环(第3次+c/5，-1c循环)时的库仑效率为仅16.99％(参见图2c中该电池的相应循环曲线)。如以上实施例2中所讨论的，申请人理解，用对照电解质组合物(样品tel 66i)循环的电池的低库仑效率值是在高电压下循环时氧化稳定性差的结果。然而，对于用样品tel66d在更高电压下循环的无阳极钠电池，没有观察到这种差的氧化稳定性，如该长期循环实验所示。实施例6对无阳极钠电池在+c/5、-1c速率下在4-1v的循环性能进行了研究，该无阳极钠电池使用含有1.5m在1:1重量/重量的四甘醇二甲醚:二甘醇二甲醚中的nabf4以及未在之前的任何实验中使用的添加剂的电解质组合物。这种组合物在表2的实验6a-6f中有详细说明。图6a/6b显示使用本发明的电解质组合物(样品tel 85b、tel 66u、tel 85g、tel85h、tel 85i和tel 66v)的电池与使用对照电解质组合物(样品tel 66i)的电池相比，阴极放电容量(mah/g)/％库仑效率对循环次数的图。依次取每个样品：tel 85b(含环硼氧烷)：电池infc 93用tel 85b循环，循环性能比用对照电解质组合物tel 66i循环的电池infc 57显著更稳定。令人惊讶地，infc 93的fce低于infc 57的fce，但随后的库仑效率为约100％，显著高于infc 57的效率(例如，infc 93的第5次循环的库仑效率为97.1％，相比之下对于infc 57仅为16.99％)。tel 66u(含亚磷酸酯)电池infc 100用tel 66u循环，显示循环性能比用tel 85b循环的电池infc 93更差，但显著好于用对照电解质组合物tel 66i循环的电池infc 57：例如，infc 100的第5次循环容量为41.2mah/g，显著高于infc 57释放的21.4mah/g。tel85g(含磺内酯)电池infc 105用tel 85g循环，显示循环性能优于用对照电解质组合物tel 66i循环的电池infc 57：例如，infc 105的第5次循环容量为72.6mah/g，显著高于infc 57释放的21.4mah/g。tel 85h(含环丁砜)电池infc 106用tel 85h循环，循环性能与用tel 85g循环的电池infc105非常类似，但在循环稳定性(infc 106的第5次循环容量为92.1mah/g，而对于infc 105其为72.6mah/g)和随后的稳定库仑效率(infc 106的第5次循环库仑效率为97.2％，而对于infc105其仅为51.8％)方面具有改善的指标，具有类似的fce(对于infc 106的77.3％相对于对于infc 105的80.7％)。电池infc 106显示出比用对照电解质组合物tel66i循环的电池infc 57好得多的性能。tel 85i和tel 66v(含腈)电池infc 107和infc81用含腈添加剂1,3,6-己三腈循环。特别地，电池infc 107用tel 85i循环，电池infc81用tel 66v循环。使用tel 85i的infc 107的循环性能显示出优于用对照电解质组合物tel 66i循环的电池infc 57：例如，infc 107的第5次循环容量为73.2mah/g，显著高于infc 57释放的21.4mah/g。类似地，使用tel 66v的infc 81的循环性能显示出优于用对照电解质组合物tel66i循环的电池infc 57；例如，infc 81的第5次循环容量为53.3mah/g，显著高于infc 57释放的21.4mah/g。实施例7该实验研究了当使用根据本发明的电解质组合物(tel 66p)时，用不同类型的阳极集流体/基底构成的无阳极钠电池的循环性能。这种电池在+c/5，-1c下在3.7-1.0v循环，实验在表2中表示为实验7a至7h。图7a和7b显示阴极放电容量(mah/g)/％库仑效率对循环次数的图，以图示说明电池(infc 73、infc 74、infc 75、infc 82、infc 83、infc 76、infc 96和infc 97)的循环稳定性，所述电池各自使用本发明的电解质组合物(样品tel 66p)，但各自由不同类型的阳极集流体/基底构成。原始的集流体研究了三种不同类型的原始的阳极集流体：·infc 73使用原始的铝箔作为基底；·infc 74使用原始的铜网箔(从dexmet公司获得的cu25)；和infc 75使用原始的铝网箔(从dexmet公司获得的al25)。从图7a所示的结果清楚地，infc 73表现出最差的循环性能；非常不稳定的循环—不可靠的钠电镀/剥离过程的标志。infc 75在所有指标上的表现显著优于infc 73：infc 75表现出更稳定的循环(在第80次循环中为40mah/g，或相对于初始循环的74.2％容量保持率)，具有高的稳定库仑效率(例如，第80次循环的库仑效率为101.6％)。infc 74得到的指标甚至比infc 75更好：与infc 75相比，infc 74表现出更高的容量，在80次循环后具有更好的容量保持率(分别为58.6mah/g和85.5％)，以及类似地高的稳定库仑效率(infc 75在第80次循环的库仑效率为99.3％)。该实验表明，当使用根据本发明的电解质组合物时，不同的阳极集流体可用于无阳极钠电池。包括成核层的集流体如表3所示，研究了包括一个或多个含碳成核层的五种不同类型的阳极集流体：·infc 82、infc 83和infc 76各自在铝箔上使用了一个含碳成核层；·infc 97在铝网上使用了一个含碳成核层；和·infc 96在铝箔上使用了两个含碳成核层(即，申请人将一个碳(c65)成核层施加至en’safe 92集流体，该集流体本身由包含一个碳成核层的铝箔构成)。通过混合作为活性材料的炭黑(c65)和pvdf粘结剂(重量比为90:10的c65:pvdf)制备含碳成核层。然后通过添加nmp溶剂并混合获得浆料。随后将浆料刮涂到铝箔/铝网/en’safe 92集流体箔上，如所示。每个电池基底的gsm(装载仅c65)如图7a和图7b所示。使用这些涂覆的基底的电池的循环性能，特别是infc 82、infc 83、infc 76、infc96和infc 97的循环性能，在下表3中进行了比较：表3从表3中的结果看出，在各种涂层gsm下，用tel 66p循环的电池在包括一个或多个含碳成核层的一系列不同类型的集流体上显示出良好的循环性能。对于使用由铝箔制造的集流体的电池infc 82、83和76，随着一个或多个碳成核层的gsm增加，初始容量和fce降低，但是循环稳定性增加。在en’safe 92箔上使用0.7gsm c65涂层的infc 96在释放容量、fce和循环稳定性方面也表现出非常好的性能指标。还如infc 97的性能相对于infc 75的性能所示，可以看出，铝网上的一个或多个含碳成核层(c65)增强循环性能：infc 75在第一次循环中释放56.3mah/g(fce＝61.4％)，显著低于infc 97释放的容量。实施例8添加剂更高的重量％的影响使用1.5m在1:1重量/重量的四甘醇二甲醚：二甘醇二甲醚中的nabf4的无阳极钠电池在更高电压下的性能，该无阳极钠电池具有更高的重量％的三种类型的添加剂，如表2所示。电池在4.0-1.0v的电压曲线内测试。图8a/8b显示使用本发明的电解质组合物(样品tel 66w、tel 66y、tel 66z、tel85和tel 85a)的电池的阴极放电容量(mah/g)/％库仑效率对循环次数的图。更高的含硫重量％(pcs)电池infc 84用7重量％的pcs循环，电池infc 85用15重量％的pcs循环。如图8a和8b所示，在这种高的pcs重量％下，性能相当差，两个电池在几次循环内迅速失效。特别引人注目的是电池infc 85，其没有显示出任何可逆容量，说明当电解质组合物含有15重量％pcs时对性能的负面影响。更高的含硼重量％(tmsb)电池infc 91用8.5重量％的tmsb循环，电池infc 90用15重量％的tmsb循环。如图8a和8b所示，infc 91和infc 90两者都在高fce值(分别为91.1％和90.3％)下释放了高的第一次放电容量(分别为106.2mah/g和105.2mah/g)，在50次循环后具有良好的循环稳定性(30次循环后容量保持率分别为80.5％和80.6％)。更高的表面活性剂重量％(p123)电池infc 88用7.5重量％p123循环，电池infc 89用15重量％p123循环。如图8a和8b所示，电池infc 88在第一次循环中导致100.6mah/g容量，fce为76.1％。当p123的量增加到15重量％时，电池infc 89在49.2％的更低fce下显示出68.9mah/g的降低的第一次循环容量。结论与使用对照电解质组合物(tel 66i)的电池infc 57相比，在可比较的条件下，在第5次循环时观察到在更高的放电容量和库仑效率(如括号中所示)方面的以下性能益处：infc 57：21.4mah/g(16.99％)infc 91：102.7mah/g(97.2％)infc 90：101.6mah/g(97.3％)infc 88：95.9mah/g(97.3％)infc 89：71.1mah.g(50.8％)因此，在更高的添加剂重量％下，仍可观察到无阳极钠电池的良好循环性能。实施例9交变电压窗口的影响使用1.5m在1:1重量/重量的四甘醇二甲醚:二甘醇二甲醚中的nabf4的无阳极钠电池在更高电压下的性能，该无阳极钠电池具有更高的重量％的三种类型的添加剂，如表2所示。在如表2所示的电压曲线中测试电池，并在下面讨论。图9a/9b显示使用本发明的电解质组合物(样品tel 66d、tel 85e、tel 85f和tel66p)的电池的阴极放电容量(mah/g)/％库仑效率对循环次数的图。4.05-1v使用tel 66d(电池infc 101)、tel 85e(infc 102)或tel 85f(infc 103)对电池在4.05-1v的较宽电压窗口内进行循环。第10次循环的数据如下所示：infc 101：89.7mah/h(库伦效率＝101.6％；容量保持率＝～100％)infc 102：89.4mah/g(库伦效率＝95.6％；容量保持率＝～100％)infc 103：100mah/h(库伦效率＝95.5％；容量保持率＝95.2％)容量保持率是相对于相应电池的第一次循环计算的。从该数据和图9a和9b中看出，这些电池在这些条件下表现出良好的循环稳定性和性能。4-2.5v使用tel 66p对fpc220245电池在4-2.5v的窗口内循环。第10次循环的数据(相对于第一次循环)如下所示：fpc220245：84.6mah/g(库仑效率＝98.9％；容量保持率＝94％)容量保持率是相对于相应电池的第一次循环计算的。这些实施例证明了使用本发明的电解质组合物的无阳极钠电池可以显示出良好的循环性能，在不同的电压窗口内稳定循环，显示出多功能性。

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