本發明涉及鈉離子電池領域，具體涉及一種鈉離子電池非水電解液及包含該非水電解液的鈉離子電池。
背景技術：
：鋰離子電池由于具有工作電壓高、循環壽命長、能量密度大和對環境友好等優點，被認為是市場應用最廣泛和最具發展前景的二次電池。幾十年來，鋰離子電池在手機、筆記本、數碼相機等便攜式設備中的應用已處于主導地位。而隨著電動汽車的大規模應用，對鋰的需求也與日俱增，鋰元素在地球上又屬于稀缺金屬，這必然會限制鋰離子電池在未來的發展。因此，近年來在發展先進儲能電池體系的研究中，鈉離子電池引起了廣泛的關注。首先，鈉元素的資源儲量豐富(在地殼中約含2.75％)。另外，鈉與鋁不發生合金化反應，可以采用廉價的鋁箔替代銅箔作為負極集流體，進一步降低電池的成本。而從電化學原理上看，鈉具有與鋰相近的化學性能，鈉離子電池與鋰離子電池工作原理也十分相似。這種通過離子脫嵌的工作方式避免了枝晶生長等安全隱患。因此，從規模儲能角度考慮，鈉離子電池是最具競爭力的代鋰體系。對于鈉離子電池，其正極常采用金屬氧化物，負極常采用軟碳或硬碳等碳材料。對于負極材料，我們常添加少量氟代碳酸乙烯酯(以下簡稱fec)作為負極成膜劑，fec在首次充放電的過程中能夠先于電解液的其他溶劑成分分解，在負極表面形成穩定的sei層，避免和減少電解液的還原分解，從而有效提高材料的循環性能和倍率性能。但是fec在電解液中易分解形成氟化氫(以下簡稱hf)，中強酸hf會優先與堿性較強的正極發生反應，使得貯存和充放電的過程中有大量氣體產生，從而導致鈉離子電池的綜合電化學性能較差。技術實現要素：本發明的目的在于解決至少上述技術問題之一，提供一種鈉離子電池非水電解液，該非水電解液中包含二腈或多腈功能添加劑，使得鈉離子電池正極表面形成一層穩定的保護膜，抑制貯存和充放電的過程中氣體的產生，從而改善鈉離子電池的循環性能和安全壽命。為了實現上述目的，采用如下技術方案：一種鈉離子電池的非水電解液，包括功能添加劑，所述功能添加劑為丁二腈、戊二腈、己二腈、已烷三腈中的一種或多種以使鈉離子電池正極表面形成一層較穩定的保護膜。作為上述方案的優選，所述功能添加劑在所述非水電解液中的含量為0.001wt％～30wt％。作為上述方案的優選，所述功能添加劑在所述非水電解液中的含量為0.1wt％～10wt％。作為上述方案的優選，還包括sei成膜劑。作為上述方案的優選，所述sei成膜劑包含氟代碳酸乙烯酯，所述sei成膜劑的添加量為0.1-10wt％，以使鈉離子電池負極表面形成穩定的sei膜，改善材料的循環性能和倍率性能。作為上述方案的優選，還包括電解質和有機溶劑；其中，所述電解質為六氟磷酸鈉或高氯酸鈉，所述電解質的濃度為0.1-1.5mol/l；所述有機溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲基乙基酯中的一種或多種。作為上述方案的優選，所述有機溶劑包含的各組份及各組份體積比為碳酸乙烯酯：碳酸丙烯酯：碳酸二乙酯＝1:(0.2-2):(0.2-2)。作為上述方案的優選，所述有機溶劑包含的各組份及各組份體積比為碳酸乙烯酯：碳酸二乙酯＝1:(0.2-2)。本發明還提供一種鈉離子電池，其特征在于，包括上述權利要求1-8任一所述的非水電解液。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為實施例5中的電池a5與對比例1中的電池b1的循環性能對比圖。具體實施方式下面將結合本發明的附圖，對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。實施例1非水電解液的配制方法如下：室溫下，在手套箱中，將碳酸二甲酯(dec)、碳酸乙烯酯(ec)以體積比1:1混合后形成溶劑，向溶劑中加入六氟磷酸鈉(napf6)配成混合液，再向混合液中加入2wt％的氟代碳酸乙烯酯(fec)，然后再加入2wt％的丁二腈，攪拌均勻即為本實施例中的非水電解液。以o3-na[cu-fe-mn]o2為正極，以軟碳為負極，采用上述非水電解液，按照慣常工藝制造鈉離子電池a1。實施例2非水電解液的配制方法如下：室溫下，在手套箱中，將碳酸二甲酯(dec)、碳酸乙烯酯(ec)以體積比1:1混合后形成溶劑，向溶劑中加入六氟磷酸鈉(napf6)配成混合液，再向混合液中加入2wt％的氟代碳酸乙烯酯(fec)，然后再加入2wt％的已烷三腈，攪拌均勻即為本實施例中的非水電解液。以o3-na[cu-fe-mn]o2為正極，以軟碳為負極，采用上述非水電解液，按照慣常工藝制造鈉離子電池a2。實施例3非水電解液的配制方法如下：室溫下，在手套箱中，將碳酸二甲酯(dec)、碳酸乙烯酯(ec)以體積比1:1混合后形成溶劑，向溶劑中加入六氟磷酸鈉(napf6)配成混合液，再向混合液中加入2wt％的氟代碳酸乙烯酯(fec)，然后再加入5wt％的丁二腈，攪拌均勻即為本實施例中的非水電解液。以o3-na[cu-fe-mn]o2為正極，以軟碳為負極，采用上述非水電解液，按照慣常工藝制造鈉離子電池a3。實施例4非水電解液的配制方法如下：室溫下，在手套箱中，將碳酸二甲酯(dec)、碳酸乙烯酯(ec)以體積比1:1混合后形成溶劑，向溶劑中加入六氟磷酸鈉(napf6)配成混合液，再向混合液中加入5wt％的氟代碳酸乙烯酯(fec)，然后再加入2wt％的丁二腈，攪拌均勻即為本實施例中的非水電解液。以o3-na[cu-fe-mn]o2為正極，以軟碳為負極，采用上述非水電解液，按照慣常工藝制造鈉離子電池a4。實施例5非水電解液的配制方法如下：室溫下，在手套箱中，將碳酸二甲酯(dec)、碳酸乙烯酯(ec)以體積比2:1混合后形成溶劑，向溶劑中加入六氟磷酸鈉(napf6)配成混合液，再向混合液中加入2wt％的氟代碳酸乙烯酯(fec)，然后再加入2wt％的丁二腈，攪拌均勻即為本實施例中的非水電解液。以o3-na[cu-fe-mn]o2為正極，以軟碳為負極，采用上述非水電解液，按照慣常工藝制造鈉離子電池a5。實施例6非水電解液的配制方法如下：室溫下，在手套箱中，將碳酸乙烯酯(ec)、碳酸丙烯酯pc、碳酸二甲酯(dec)以體積比1:1:1混合后形成溶劑，向溶劑中加入六氟磷酸鈉(napf6)配成混合液，再向混合液中加入2wt％的氟代碳酸乙烯酯(fec)，然后再加入2wt％的丁二腈，攪拌均勻即為本實施例中的非水電解液。以o3-na[cu-fe-mn]o2為正極，以軟碳為負極，采用上述非水電解液，按照慣常工藝制造鈉離子電池a6。實施例7非水電解液的配制方法如下：室溫下，在手套箱中，將碳酸乙烯酯(ec)、碳酸丙烯酯pc、碳酸二甲酯(dec)以體積比1:0.5:2混合后形成溶劑，向溶劑中加入六氟磷酸鈉(napf6)配成混合液，再向混合液中加入2wt％的氟代碳酸乙烯酯(fec)，然后再加入2wt％的丁二腈，攪拌均勻即為本實施例中的非水電解液。以o3-na[cu-fe-mn]o2為正極，以軟碳為負極，采用上述非水電解液，按照慣常工藝制造鈉離子電池a6。對比例1非水電解液的配制方法如下：室溫下，在手套箱中，將碳酸乙烯酯(ec)、碳酸二甲酯(dec)以體積比1:1混合后形成溶劑，向溶劑中加入六氟磷酸鈉(napf6)配成混合液，再向混合液中加入2wt％的氟代碳酸乙烯酯(fec)，攪拌均勻即為本實施例中的非水電解液。以o3-na[cu-fe-mn]o2為正極，以軟碳為負極，采用上述非水電解液，按照慣常工藝制造鈉離子電池b1。性能測試：(1)產氣量測試電池制備完成后對電池進行預充化成，收集記錄預充過程中產生的氣體量。具體為：在25℃條件下，測量氣袋體積，記為v1；循環性能測試進行至100次測量氣袋體積，記為v2，電池產氣量＝v2-v1，具體數據見表1。表1產氣量比較實例編號電池編號產氣量實例1a10.8ml實例2a23.2ml實例3a32.0ml實例4a43.0ml實例5a53.4ml實例6a61.9ml實例7a72.5ml對比例1b17.6ml(2)放電容量測試在25℃條件下，以恒流充電方式進行充電，充電電流為0.1c(100ma)，終止電壓為4.0伏；然后再以恒流放電方式進行放電，放電電流為0.1c(100ma)，放電的截止電壓為1.5伏，得到電池在室溫下，以0.1c電流放電至1.5伏的首次放電容量。結果如表2所示。(3)循環性能測試在25℃條件下，將電池分別以0.1c電流充電至4.0伏，然后擱置5分鐘；電池以0.1c電流放電至1.5伏，擱置5分鐘。重復以上步驟100次，得到電池100次循環后0.1c電流放電至1.5伏的容量，由下式計算循環前后容量維持率，結果如表2所示。容量維持率＝(第100次循環放電容量/首次循環放電容量)×100％表2電性能測試從圖1中顯示的實例5與對比例1的數據可知，采用本發明漿料制備的電池首次放電容量一致性、循環性能一致性有明顯提高。以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。當前第1頁12