本发明涉及新能源电池，尤其涉及一种电解液及含该电解液的钠离子电池。
背景技术：
1、由于钠资源丰富，可充电钠离子电池(sib)一直被认为是大规模储能系统的理想候选材料。然而，钠离子电池在低温(尤其是零下20℃以下)条件下的电化学性能仍然具有挑战性，无法满足在极端环境中部署的迫切需求。这主要源于钠离子电池在的电解质中离子传输、电极-电解质界面阳离子去溶剂化、界面层内部离子传输以及电极材料内部电子和离子传输的动力学障碍。另外，界面na+去溶剂化解对低温更为敏感，并诱发主导电荷转移阻抗。这一缓慢的过程有利于不相容的固体电解质界面(sei)中不希望出现的na沉积。另外，电解液中添加剂形成的理想sei膜应是电子绝缘且离子导电的，相对于电解质应该是不溶性和惰性的，以避免副反应产生不可逆的容量损失。与锂离子电池相比，钠离子电池中形成的sei膜中的烷基钠、烷基碳酸钠在碳酸酯中的溶解度比无机的naf、na2co3等要高70～80倍，且na-sei中无机组分naf、na2co3比li-sei中无机组分lif、li2co3的溶解度要高30～40倍，导致na-sei的不稳定，与电解液的副反应增多，故导致钠离子电池高温存储和循环性能衰减。
2、因此，急需开发一种能形成优良sei膜的电解液及含该电解液的钠离子电池以解决现有技术的不足。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种电解液及含该电解液的钠离子电池，该电解液能促使形成较致密且热力学稳定的sei膜，进而提高相应钠离子电池的高温存储性能、高温循环性能和低温性能。
2、为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种电解液，包括电解质盐、非水有机溶剂和添加剂。所述添加剂包括5-硝基异山梨醇类衍生物和氟代磺酸酯化合物。所述5-硝基异山梨醇类衍生物的结构式如式一所示，所述氟代磺酸酯化合物的结构式如式二或式三所示。其中，r1为含有吸电子基且碳原子数为1～10的基团，r2为c1～c10的烃基或卤素取代的c1～c10的烃基，r3和r4各自独立为氢、卤素、c1～c10的烃基或卤素取代的c1～c10的烃基。
3、
4、与现有技术相比，本发明的电解液中5-硝基异山梨醇类衍生物在首次充电过程中于硬碳负极形成含有烷基钠、羟基钠、碳酸钠、氮化钠等组分的有机/无机膜，这些组分具有优异的传导离子的能力，使电池具有较佳的倍率和低温性能。但是烷基钠等这类组分在碳酸酯中的溶解度较大，且在高温或循环后期不稳定，容易分解并产生co2而使电池气胀，严重影响电池的性能。基于此，引入氧化电位更高的氟代的硫酸酯溶剂，有助于在界面形成硫化钠、氟化钠等阻抗更低的界面组分，进一步提高界面膜的传导离子能力。且氟代的硫酸酯溶剂对碳酸钠、氮化钠的溶解度更低，可减缓电解液与硬碳负极的副反应，防止co2的释放，使得化学反应达到平衡。故本发明通过将5-硝基异山梨醇类衍生物与代的硫酸酯溶剂两种化合物相结合，不但可以抑制电池产气提高高温存储性能和高温循环性能，还可明显提升电池的低温性能和倍率性能。作为本发明的一技术方案，所述吸电子基为氰基、羰基或氟，r2为c1～c6的烃基或氟取代的c1～c6的烃基，r3和r4各自独立为氢、氟、c1～c6的烃基或氟取代的c1～c6的烃基。
5、作为本发明的一技术方案，r1为氰基取代的c1～c6的烷基、氟取代的c1～c6的烷基、碳原子数为1～6的烷基酮基或碳原子数为1～6的氟烷基酮基，r2为c1～c6的烷基或氟取代的c1～c6的烷基，r3和r4各自独立为氢、氟、c1～c6的烷基或氟取代的c1～c6的烷基。
6、作为本发明的一技术方案，所述5-硝基异山梨醇类衍生物于电解液中的质量百分比为0.1～1.0％，所述氟代磺酸酯化合物于电解液中的质量百分比为5～20％。
7、作为本发明的一技术方案，所述5-硝基异山梨醇类衍生物选自化合物1～3中的至少一种。
8、
9、作为本发明的一技术方案，所述氟代磺酸酯化合物选自化合物4～7中的至少一种。
10、
11、
12、作为本发明的一技术方案，所述电解质盐选自napf6、nabf4、naclo4、nabob、naodfb、nafap、naasf6、nasbf6、nacf3so3、nan(so2cf3)2、nan(so2c2f5)2、nan(so2c4f9)2、nac(so2cf3)3、napf2(c2o4)2、napf4(c2o4)、nab(cf3)4和nabf3(c2f5)中的至少一种。
13、作为本发明的一技术方案，所述非水有机溶剂选自碳酸酯和/或羧酸酯。
14、作为本发明的一技术方案，所述非水有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、γ-丁内酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯和丙酸丁酯中的至少一种。
15、本发明第二方面提供了一种钠离子电池，包括正极活性材料、负极活性材料和前述的电解液。
1.一种电解液，包括电解质盐、非水有机溶剂和添加剂，其特征在于，所述添加剂包括5-硝基异山梨醇类衍生物和氟代磺酸酯化合物，所述5-硝基异山梨醇类衍生物的结构式如式一所示，所述氟代磺酸酯化合物的结构式如式二或式三所示，
2.如权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述吸电子基为氰基、羰基或氟，r2为c1～c6的烃基或氟取代的c1～c6的烃基，r3和r4各自独立为氢、氟、c1～c6的烃基或氟取代的c1～c6的烃基。
3.如权利要求1所述的电解液，其特征在于，r1为氰基取代的c1～c6的烷基、氟取代的c1～c6的烷基、碳原子数为1～6的烷基酮基或碳原子数为1～6的氟烷基酮基，r2为c1～c6的烷基或氟取代的c1～c6的烷基，r3和r4各自独立为氢、氟、c1～c6的烷基或氟取代的c1～c6的烷基。
4.如权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述5-硝基异山梨醇类衍生物于电解液中的质量百分比为0.1～1.0％，所述氟代磺酸酯化合物于电解液中的质量百分比为5～20％。
5.如权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述5-硝基异山梨醇类衍生物选自化合物1～3中的至少一种，
6.如权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述氟代磺酸酯化合物选自化合物4～7中的至少一种：
7.如权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解质盐选自napf6、nabf4、naclo4、nabob、naodfb、nafap、naasf6、nasbf6、nacf3so3、nan(so2cf3)2、nan(so2c2f5)2、nan(so2c4f9)2、nac(so2cf3)3、napf2(c2o4)2、napf4(c2o4)、nab(cf3)4和nabf3(c2f5)中的至少一种。
8.如权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂选自碳酸酯和/或羧酸酯。
9.如权利要求8所述的电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、γ-丁内酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯和丙酸丁酯中的至少一种。
10.一种钠离子电池，包括正极活性材料、负极活性材料和权利要求1～9中任意一项所述的电解液。
