本發(fā)明涉及一種電解液，具體為一種乙腈電解液，本發(fā)明還涉及一種鈉離子電池，屬于鈉離子電池。
背景技術(shù)：
1、鈉離子電池快速充電能力是衡量鈉離子電池性能的重要指標(biāo)之一，尤其在電動(dòng)汽車、便攜式電子設(shè)備等領(lǐng)域，對鈉離子電池的快速充電能力有著極高的要求。
2、目前，鈉離子電池普遍采用碳酸酯基電解液，但其固有黏度高、離子電導(dǎo)率相對較低，在大電流快充時(shí)會導(dǎo)致嚴(yán)重的極化現(xiàn)象，阻礙鈉離子的快速遷移，并易引發(fā)負(fù)極鈉枝晶生長和界面不穩(wěn)定等問題，存在安全隱患，無法滿足快充要求。
3、乙腈（an）溶劑具有黏度低、介電常數(shù)高的優(yōu)點(diǎn)，可配制出離子電導(dǎo)率極高的電解液，理論上非常適合用于快充。然而，乙腈的直接應(yīng)用面臨兩大嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：其一，其與鈉離子電池常用的硬碳負(fù)極兼容性差，難以形成穩(wěn)定、致密的固態(tài)電解質(zhì)界面膜（sei），導(dǎo)致庫侖效率低、循環(huán)壽命差；其二，其電化學(xué)穩(wěn)定窗口較窄，尤其在高電壓下易氧化分解，與高壓正極材料兼容性不足。
4、peng?z,?cao?x,?gao?p,?et?al.?high-power?lithium?metal?batteriesenabled?by?high-concentration?acetonitrile-based?electrolytes?with?vinylenecarbonate?additive[j].?advanced?functional?materials,?2020,?30(24):?2001285，該研究開發(fā)一種通過向乙腈中添加乙烯基碳酸酯（vc）并大幅提高鋰鹽濃度（通常超過3.0m），開發(fā)出高濃度an基電解質(zhì)。其核心改變在于，通過極高的鹽濃度促使陰、陽離子與乙腈分子形成特殊的“溶劑化團(tuán)簇”，從而消除了具有高反應(yīng)活性的游離乙腈分子。這一改變確實(shí)增強(qiáng)了電極/電解液界面的穩(wěn)定性，抑制了副反應(yīng)。然而，為實(shí)現(xiàn)此狀態(tài)所加入的大量昂貴鋰鹽（如雙氟磺酰亞胺鋰，lifsi），使得電解液原材料成本急劇上升。同時(shí)，高鹽濃度直接導(dǎo)致電解液整體黏度顯著增加，離子遷移反而受阻，很大程度上抵消了乙腈本身低粘度、高電導(dǎo)率的優(yōu)勢，最終不利于快充性能的全面發(fā)揮。
5、另一種常見方法是將乙腈作為共溶劑，與碳酸乙烯酯（ec）、碳酸二甲酯（dmc）等傳統(tǒng)溶劑混合使用。此方法通過加入大量其他溶劑來“稀釋”乙腈的負(fù)面作用，試圖在穩(wěn)定界面和保持性能間取得平衡。但這一改變直接降低了體系中高電導(dǎo)率乙腈的實(shí)際比例，導(dǎo)致電解液的總體離子電導(dǎo)率無法達(dá)到最優(yōu)，快充潛力未能充分釋放。
6、為規(guī)避高黏度問題，近期研究提出了“局部高濃度電解液”方案，即在上述高濃度an基電解質(zhì)中，再次引入昂貴的氟化醚（如tte或btfe）作為惰性稀釋劑。該改變在不破壞原有溶劑化結(jié)構(gòu)的前提下，降低了體系黏度。然而，這一方案疊加了高成本鋰鹽與高成本稀釋劑的雙重費(fèi)用，且氟化稀釋劑本身對水分極為敏感、制備條件苛刻，進(jìn)一步推高了工業(yè)化生產(chǎn)的門檻與成本。
7、綜上所述，現(xiàn)有改進(jìn)方案均通過加入過量鋰鹽、其他溶劑或特種稀釋劑來改變乙腈的溶劑化環(huán)境或界面反應(yīng)性，但這些改變無一例外地以犧牲成本、黏度或乙腈的本征優(yōu)勢為代價(jià)，難以在滿足快充需求、循環(huán)穩(wěn)定性和工業(yè)化經(jīng)濟(jì)性之間取得平衡。因此，開發(fā)一種不依賴超高濃度，也不依賴昂貴添加劑，就能直接優(yōu)化乙腈與電極界面兼容性的全新策略，確實(shí)成為推動(dòng)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。這與本發(fā)明所采用的“中低濃度雙鹽”與“定向復(fù)合成膜劑”?這一截然不同的技術(shù)路徑形成了鮮明對照。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對上述問題，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種既能保留乙腈高電導(dǎo)率優(yōu)勢，拓寬了電化學(xué)窗口，又能同時(shí)與正負(fù)極良好兼容、形成穩(wěn)定界面的電解液。
2、本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種能夠提高乙腈電解液的倍率性能、使鈉離子電池能夠完成超快充的鈉離子電池。
3、為此，本發(fā)明提供的第一個(gè)技術(shù)方案如下：
4、一種乙腈電解液，包括溶劑乙腈，所述的乙腈中添加有復(fù)合成膜劑、napf6和naclo4；
5、所述的乙腈、復(fù)合成膜劑、napf6、naclo4的質(zhì)量比為100?:?2~5:17.1~20.3:?0.78~3.11；
6、所述的復(fù)合成膜劑由碳酸亞乙烯酯和硫酸乙烯酯組成。
7、進(jìn)一步，上述的乙腈電解液，所述的碳酸亞乙烯酯、硫酸乙烯酯的質(zhì)量比為1-4:1。
8、本發(fā)明的第二個(gè)技術(shù)方案是提供一種鈉離子電池，包括第一個(gè)技術(shù)方案所述的乙腈電解液。
9、進(jìn)一步的，上述的鈉離子電池還包括正極、負(fù)極和隔膜，所述的正極主要為層狀氧化物nani1/3fe1/3mn1/3o2；負(fù)極主要為硬碳；隔膜為gf/a。
10、本發(fā)明的第三個(gè)技術(shù)方案是提供一種軟包電池，包括第一個(gè)技術(shù)方案所述的乙腈電解液。
11、進(jìn)一步的，上述的軟包電池還包括正極、負(fù)極和隔膜，所述的正極主要為層狀氧化物nani1/3fe1/3mn1/3o2；負(fù)極主要為硬碳；隔膜為celgard?2400。
12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
13、1.本發(fā)明提供的乙腈電解液采用碳酸亞乙烯酯和硫酸乙烯酯作為成膜劑，通過引入高供體數(shù)的高氯酸根陰離子（clo4-），在以乙腈為純?nèi)軇┑拟c離子電池體系中將其激活。其中，clo4-以及vc協(xié)同成功拓寬了乙腈電解液窗口，使其能在高電壓下運(yùn)行；dtd的引入則成功恢復(fù)了乙腈的高倍率性能，從而提高了乙腈電解液的倍率性能，使鈉離子電池能夠完成超快充電。
14、2.本發(fā)明提供的乙腈電解液降低了使用成本，易于規(guī)模化生產(chǎn)。
15、3.本發(fā)明提供的乙腈電解液作為鈉離子電池電解液時(shí)，展現(xiàn)出良好的倍率性能和出色的高倍率長循環(huán)穩(wěn)定性。
1.一種乙腈電解液，包括溶劑乙腈，其特征在于，所述的乙腈中添加有復(fù)合成膜劑、napf6和naclo4；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙腈電解液，其特征在于，所述的碳酸亞乙烯酯、硫酸乙烯酯的質(zhì)量比為1-4:1。
3.一種鈉離子電池，其特征在于，包括權(quán)利要求1-2任一乙腈電解液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈉離子電池，其特征在于，所述的鈉離子電池還包括正極、負(fù)極和隔膜，所述的正極主要為層狀氧化物nani1/3fe1/3mn1/3o2；負(fù)極主要為硬碳；隔膜為gf/a。
5.一種軟包電池，其特征在于，包括權(quán)利要求1-2任一所述的乙腈電解液。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軟包電池，其特征在于，所述的軟包電池還包括正極、負(fù)極和隔膜，所述的正極主要為層狀氧化物nani1/3fe1/3mn1/3o2；負(fù)極主要為硬碳；隔膜為gf/a。