CN114552019A - 一种络阴离子钠盐及其制备方法与使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种络阴离子钠盐及其制备方法与使用方法。络阴离子的核心阳离子是铝离子，配位体是能与铝离子形成配位化合物的阴离子，配位数介于4至6之间。这种络阴离子钠盐的制备方法，是将三氯化铝和醇溶性钠盐按照化学计量比分别配制成溶液，将溶液快速混合，去除沉淀、蒸干溶剂即得到目标化合物。将这种络阴离子钠盐溶解在碳酸酯类溶剂中，即可二次钠离子电池的电解质溶液使用。
Description
技术领域
本发明属于能源领域，具体涉及一种基于络阴离子的钠离子电解质及其制备与使用方法。
背景技术
目前大量使用的锂离子电池存在资源短缺，原料成本上涨过快，存在自燃风险等安全隐患。和锂离子电池相比，钠离子电池具有原料来源丰富，且安全性能和性价比均优于锂离子电池。钠离子电池的开发应用主要障碍在于与阳极材料配套的电解质溶液。和同类锂离子化合物相比，钠离子盐在碳酸酯类溶剂中的溶解度低，若使用其它有机溶剂配制钠离子电解质溶液，则存在与溶液电极材料的相容性、匹配性、安全性、环境友好性等问题，从而限制了钠离子电池的实际应用。
发明内容
本发明的目的是针对钠离子电池的瓶颈技术，提出针对性解决方案，即一种络阴离子钠盐及其制备方法与使用方法，旨在推进钠离子电池的实际应用。
为实现上述发明目的，本发明拟采用的具体技术方案如下：
第一方面，本发明提供了一种络阴离子钠盐，其分子式为Nax[AlY3+x]，式中的Al作为络阴离子的核心阳离子，Y作为配位体酸根阴离子，x取值为1至3。
作为上述第一方面的优选，配位体酸根阴离子是能与铝离子形成配位化合物的阴离子，包括但不限于三氟乙酸根、三氟甲磺酸根、三氟甲基亚磺酸根、六氟磷酸根或硫氰酸根。
第二方面，本发明提供了一种络阴离子钠盐的制备方法，它包括以下步骤：
1)将摩尔比为1:(3+x)的三氯化铝和钠源化合物分别用醇类溶剂溶解后得到溶液A和溶液B，所述钠源化合物的阴离子能与铝离子形成配位化合物；
2)在搅拌的同时将溶液A和B快速混合，并持续搅拌至沉淀完全，分离沉淀后得到清液；
3)搅拌加热蒸干溶剂，得到目标化合物络阴离子钠盐。
作为上述第二方面的优选，所述醇类溶剂为甲醇或乙醇。
作为上述第二方面的优选，所述分离沉淀的方法为抽滤、过滤或离心。
作为上述第二方面的优选，所述的钠源化合物是醇溶性钠盐，包括但不限于三氟乙酸钠、三氟甲基磺酸钠、三氟甲基亚磺酸钠、六氟磷酸钠、硫氰酸钠。
作为上述第二方面的优选，所述搅拌加热蒸干溶剂的方式为真空干燥，加热温度不超过络阴离子钠盐的分解温度。
第三方面，本发明提供了一种如上述第二方面中任一方案所述制备方法制备得到的络阴离子钠盐。
第四方面，本发明提供了一种如上述第一方面或第三方面中任一方案所述络阴离子钠盐的使用方法，其做法是：将所述络阴离子钠盐溶解在碳酸酯类溶剂中，配制成浓度为10％至30％的溶液后灌注在二次钠离子电池中，作为钠离子电解质溶液使用。
作为上述第四方面的优选，所述的碳酸酯类化合物包括但不限于γ-丁内酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯中的一种或多种。
本发明提供的络阴离子钠盐在碳酸酯溶剂中溶解度和电导率高于常见的有机酸、无机酸钠盐，适用于配制二次钠离子电池的电解质溶液。这种络阴离子钠盐制备技术简单，易于实现产业化，能有效降低钠离子电池的成本，促进钠离子电池的实际应用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。各种实现方式中的技术特征在没有相互冲突的情况下，均可进行组合，不构成对本发明的限制。
本发明第一方面是提供了一种络阴离子钠盐，其分子式为Nax[AlY3+x]，式中的铝离子Al是络阴离子的核心阳离子，Y是配位体酸根阴离子，x取值为1至3。配位体是能与铝离子形成配位化合物的阴离子，根据前述分子式，其配位数介于4至6之间。
本发明中，络阴离子钠盐中的配位体酸根阴离子是能与铝离子形成配位化合物的阴离子，包括但不限于三氟乙酸根、三氟甲磺酸根、三氟甲基亚磺酸根、六氟磷酸根、硫氰酸根。
铝离子与上述酸根阴离子结合形成的络合物，在极性有机溶剂中化学性质稳定，并且具有较高的溶解度和电导率。和常规钠盐相比，本发明的络阴离子钠盐更适合用作钠离子电池电解质溶液。
本发明第二方面是提供了这种络阴离子钠盐的制备方法，它包括以下步骤：
1)在两个容器中分别加入摩尔比为1:(3+x)的三氯化铝和钠源化合物，二者的用量符合分子式Nax[AlY3+x]给出的化学计量比，分别用醇类溶剂溶解后得到溶液A和溶液B。
本发明中的钠源化合物是醇溶性钠盐，其阴离子应当能与铝离子形成配位化合物，包括但不限于三氟乙酸钠、三氟甲基磺酸钠、三氟甲基亚磺酸钠、六氟磷酸钠、硫氰酸钠。
将三氯化铝和醇溶性钠源化合物均易溶于醇类溶剂，因此可以使用甲醇或乙醇作为反应介质，当然醇类溶剂也可以采用混合物或其他甲醇或乙醇之外可行的醇溶剂。
2)在搅拌的同时将溶液A和B快速混合，并持续搅拌至沉淀完全，过滤或离心去除沉淀，得到清液。
两种溶液混合后立即发生沉淀反应，即：来自A溶液的氯离子和来自B溶液的钠离子结合，形成了不溶于醇的NaCl沉淀。以硫氰酸钠NaSCN为例，其反应式如下：
AlCl3+3NaSCN＝Al(SCN)3+3NaCl↓ (1)
在(1)式反应后，形成的NaCl沉淀可以通过抽滤、过滤、离心等常规性技术手段被分离，分离沉淀后的清液中依然剩余有铝离子摩尔数x倍的钠盐(x取值1至3)，剩余钠盐与铝离子可进一步反应，生成络阴离子钠盐，反应式如下：
Al(SCN)3+xNaSCN＝Nax[Al(SCN)3+x] (2)
上述(1)式和(2)式中的硫氰酸根还可以替换为三氟乙酸根、三氟甲磺酸根、三氟甲基亚磺酸根、六氟磷酸根等其它能与铝离子形成络合物的酸根阴离子，因此其对应的钠源化合物可以采用三氟乙酸钠、三氟甲基磺酸钠、三氟甲基亚磺酸钠、六氟磷酸钠来替代式中的NaSCN。
3)搅拌加热蒸干溶剂，得到目标化合物络阴离子钠盐。
蒸干溶剂所用的技术是常规性的，但需要注意加热温度不要超过络阴离子钠盐的分解温度。建议使用真空干燥技术蒸干溶剂，以避免产物受热分解和氧化。
本发明第三方面是提供了上述络阴离子钠盐的使用方法，该方法具体是：将络阴离子钠盐溶解在碳酸酯类溶剂中，配制成浓度为10％至30％的溶液，然后将溶液灌注在二次钠离子电池中，作为钠离子电解质溶液使用。
本发明中的碳酸酯类化合物包括但不限于γ-丁内酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯中的一种或多种。
碳酸酯类化合物作为极性有机溶剂化学性质稳定，与电解质溶液中的络阴离子钠盐不会发生化学反应，且对电池的阳极和阴极无腐蚀性。碳酸酯类溶剂通常需混合使用，以便调节电解质溶液的粘度、介电常数、熔点与沸点等性质，适应不同的使用环境和工况。具体配比可参照现有的锂离子电解质溶液配方。溶液配制完成后应密闭保存，防止受潮吸湿；在使用前需加热除湿，防止电池的电极与水反应。
本发明提供的络阴离子钠盐-碳酸酯溶液适合于用作各种类型的二次钠离子电池的电解质溶液。
下面结合实施例对本发明作详细说明，其中实施例1～5描述了络阴离子钠盐制备方法的具体实现方式，而实施例6～10描述了利用制备得到的络阴离子钠盐制备二次钠离子电池电解质溶液的具体实现方式。
实施例1
本实施例制备了一种络阴离子钠盐，具体过程如下：
1)在两个容器中分别加入133.34克(1摩尔)三氯化铝和486.42克(6摩尔)硫氰酸钠，分别用乙醇溶解后得到溶液A和溶液B。
2)在搅拌的同时将溶液A和B快速混合，并持续搅拌至沉淀完全，过滤或离心去除沉淀，得到清液。
3)通过真空干燥技术搅拌加热蒸干溶剂乙醇，得到目标化合物Na3[Al(SCN)6]。
实施例2
本实施例制备了一种络阴离子钠盐，具体过程如下：
1)在两个容器中分别加入133.34克(1摩尔)三氯化铝和671.8克(4摩尔)六氟磷酸钠，分别用甲醇溶解后得到溶液A和溶液B。
2)在搅拌的同时将溶液A和B快速混合，并持续搅拌至沉淀完全，过滤或离心去除沉淀，得到清液。
3)通过真空干燥技术搅拌加热蒸干溶剂甲醇，得到目标化合物Na[Al(PF6)4]。
实施例3
本实施例制备了一种络阴离子钠盐，具体过程如下：
1)在两个容器中分别加入133.34克(1摩尔)三氯化铝和780.3克(5摩尔)三氟甲基亚磺酸钠，分别用甲醇和乙醇溶解后得到溶液A和溶液B。
2)在搅拌的同时将溶液A和B快速混合，并持续搅拌至沉淀完全，过滤或离心去除沉淀，得到清液。
3)通过真空干燥技术搅拌加热蒸干溶剂甲醇和乙醇，得到目标化合物Na2[Al(CO2F3S)5]。
实施例4
本实施例制备了一种络阴离子钠盐，具体过程如下：
1)在两个容器中分别加入133.34克(1摩尔)三氯化铝和688.23克(4摩尔)三氟甲基磺酸钠，分别用甲醇溶解后得到溶液A和溶液B。
2)在搅拌的同时将溶液A和B快速混合，并持续搅拌至沉淀完全，过滤或离心去除沉淀，得到清液。
3)通过真空干燥技术搅拌加热蒸干溶剂甲醇，得到目标化合物Na[Al(CO3F3S)4]。
实施例5
本实施例制备了一种络阴离子钠盐，具体过程如下：
1)在两个容器中分别加入133.34克(1摩尔)三氯化铝和680.05克(5摩尔)三氟乙酸钠，分别用乙醇溶解后得到溶液A和溶液B。
2)在搅拌的同时将溶液A和B快速混合，并持续搅拌至沉淀完全，过滤或离心去除沉淀，得到清液。
3)通过真空干燥技术搅拌加热蒸干溶剂乙醇，得到目标化合物Na2[Al(C2O2F3)5]。
实施例6
本实施例配制了一种络阴离子钠盐的电解质溶液，具体过程如下：
1)将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二甲酯(DMC)按4:2:4的重量比混合，得到混合碳酸酯溶剂。
2)将30克络阴离子钠盐Na3[Al(SCN)6]溶解于70克混合碳酸酯溶剂中，得到浓度为30％的钠离子电解质溶液。
实施例7
本实施例配制了一种络阴离子钠盐的电解质溶液，具体过程如下：
1)将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸丙烯酯(PC)按4:2:4的重量比混合，得到混合碳酸酯溶剂。
2)将10克络阴离子钠盐Na[Al(PF6)4]溶解于90克混合碳酸酯溶剂中，得到浓度为10％的钠离子电解质溶液。
实施例8
本实施例配制了一种络阴离子钠盐的电解质溶液，具体过程如下：
1)将碳酸乙烯酯(EC)、γ-丁内酯(GBL)和碳酸丙烯酯(PC)按4:2:4的重量比混合，得到混合碳酸酯溶剂。
2)将20克络阴离子钠盐Na2[Al(CO2F3S)5]溶解于80克混合碳酸酯溶剂中，得到浓度为20％的钠离子电解质溶液。
实施例9
本实施例配制了一种络阴离子钠盐的电解质溶液，具体过程如下：
1)将碳酸乙烯酯(EC)、γ-丁内酯(GBL)和碳酸二乙酯(DEC)按4:2:4的重量比混合，得到混合碳酸酯溶剂。
2)将20克络阴离子钠盐Na[Al(CO3F3S)4]溶解于80克混合碳酸酯溶剂中，得到浓度为20％的钠离子电解质溶液。
实施例10
本实施例配制了一种络阴离子钠盐的电解质溶液，具体过程如下：
1)将碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)按1:1的的重量比混合，得到混合碳酸酯溶剂。
2)将30克络阴离子钠盐Na2[Al(C2O2F3)5]溶解于70克混合碳酸酯溶剂中，得到浓度为30％的钠离子电解质溶液。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种络阴离子钠盐，其分子式为Nax[AlY3+x]，式中的Al作为络阴离子的核心阳离子，Y作为配位体酸根阴离子，x取值为1至3。
2.如权利要求1所述的络阴离子钠盐，其特征在于，配位体酸根阴离子是能与铝离子形成配位化合物的阴离子，包括但不限于三氟乙酸根、三氟甲磺酸根、三氟甲基亚磺酸根、六氟磷酸根或硫氰酸根。
3.一种络阴离子钠盐的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：
1)将摩尔比为1:(3+x)的三氯化铝和钠源化合物分别用醇类溶剂溶解后得到溶液A和溶液B，所述钠源化合物的阴离子能与铝离子形成配位化合物；
2)在搅拌的同时将溶液A和B快速混合，并持续搅拌至沉淀完全，分离沉淀后得到清液；
3)搅拌加热蒸干溶剂，得到目标化合物络阴离子钠盐。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述醇类溶剂为甲醇或乙醇。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述分离沉淀的方法为抽滤、过滤或离心。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的钠源化合物是醇溶性钠盐，包括但不限于三氟乙酸钠、三氟甲基磺酸钠、三氟甲基亚磺酸钠、六氟磷酸钠、硫氰酸钠。
7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌加热蒸干溶剂的方式为真空干燥，加热温度不超过络阴离子钠盐的分解温度。
8.一种如权利要求3～7任一所述制备方法制备得到的络阴离子钠盐。
9.一种如权利要求1或8所述络阴离子钠盐的使用方法，其特征在于，将所述络阴离子钠盐溶解在碳酸酯类溶剂中，配制成浓度为10％至30％的溶液后灌注在二次钠离子电池中，作为钠离子电解质溶液使用。
10.如权利要求9所述的使用方法，其特征在于，所述的碳酸酯类化合物包括但不限于γ-丁内酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯中的一种或多种。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114988437A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-09-02 | 江苏蓝固新能源科技有限公司 | 一种六氟磷酸盐电解质溶液的制备方法 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1060224A (en) * | 1963-07-11 | 1967-03-01 | Mobil Oil Corp | Preparation of crystalline aluminosilicates |
| CN1284960A (zh) * | 1997-12-23 | 2001-02-21 | 拜尔公司 | π配位化合物 |
| US20120244447A1 (en) * | 2011-03-25 | 2012-09-27 | Denso Corporation | Air battery |
| CN102731536A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-17 | 长沙铂鲨环保设备有限公司 | 一种阴离子型金络合物及其应用 |
| CN105793244A (zh) * | 2013-10-03 | 2016-07-20 | 阿科玛法国公司 | 含有五元环阴离子盐的组合物及其作为电池电解质的用途 |
| CN106471000A (zh) * | 2014-07-02 | 2017-03-01 | 中央硝子株式会社 | 离子性络合物、非水电解液电池用电解液、非水电解液电池及离子性络合物的合成法 |
| CN108217622A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-06-29 | 珠海市赛纬电子材料股份有限公司 | 一种六氟磷酸钠的制备方法 |
| CN111261946A (zh) * | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 浙江大学 | 一种铝离子电池电解质溶液与电池 |
| CN112133964A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-25 | 杭州怡莱珂科技有限公司 | 一种镁离子电解质溶液及其制备方法 |
| CN112216817A (zh) * | 2019-07-12 | 2021-01-12 | 华为技术有限公司 | 金属负极及其制备方法和二次电池 |
-
2022
- 2022-03-18 CN CN202210272612.0A patent/CN114552019A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1060224A (en) * | 1963-07-11 | 1967-03-01 | Mobil Oil Corp | Preparation of crystalline aluminosilicates |
| CN1284960A (zh) * | 1997-12-23 | 2001-02-21 | 拜尔公司 | π配位化合物 |
| US20120244447A1 (en) * | 2011-03-25 | 2012-09-27 | Denso Corporation | Air battery |
| CN102731536A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-17 | 长沙铂鲨环保设备有限公司 | 一种阴离子型金络合物及其应用 |
| CN105793244A (zh) * | 2013-10-03 | 2016-07-20 | 阿科玛法国公司 | 含有五元环阴离子盐的组合物及其作为电池电解质的用途 |
| CN106471000A (zh) * | 2014-07-02 | 2017-03-01 | 中央硝子株式会社 | 离子性络合物、非水电解液电池用电解液、非水电解液电池及离子性络合物的合成法 |
| CN108217622A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-06-29 | 珠海市赛纬电子材料股份有限公司 | 一种六氟磷酸钠的制备方法 |
| CN111261946A (zh) * | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 浙江大学 | 一种铝离子电池电解质溶液与电池 |
| CN112216817A (zh) * | 2019-07-12 | 2021-01-12 | 华为技术有限公司 | 金属负极及其制备方法和二次电池 |
| CN112133964A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-25 | 杭州怡莱珂科技有限公司 | 一种镁离子电解质溶液及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| R. A. BAILEY: "Some complexes of Fe(I1) with thiourea ligands", 《CANADIAN JOURNAL OF CHEMISTRY》, vol. 45, 31 May 1967 (1967-05-31), pages 3 * |
| R.A.BAILEY: "some complexes of Fe(II) with thiourea ligands", CANADIAN JOURNAL OF CHEMISTRY, vol. 45, no. 2, 31 May 1967 (1967-05-31) * |
| 郝立根, 黎钢, 陈树东, 禹雪晴, 杨超: "阴离子型聚电解质盐溶液性质的研究进展", 化学世界, no. 07, 25 July 2005 (2005-07-25) * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114988437A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-09-02 | 江苏蓝固新能源科技有限公司 | 一种六氟磷酸盐电解质溶液的制备方法 |
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