一种钠离子电池正极片及一种钠离子电池制造技术

技术编号:36111063 阅读:26 留言:0更新日期:2022-12-28 14:13
本申请提供了一种钠离子电池正极片及一种钠离子电池,所述钠离子电池正极片包括:正极集流体和设置于所述正极集流体表面的所述正极活性材料;所述正极活性材料包括脱嵌型正极材料和吸附型正极材料;所述正极集流体表面的正极活性材料的用量为每平方分米0.2至0.8g。所述钠离子电池使用上述的钠离子电池正极片,所述钠离子电池的功率密度保持在2kw/kg至3.5kw/kg,电池能量密度保持在40Wh/kg至80Wh/kg。满足了HEV电池包的使用要求。80Wh/kg。满足了HEV电池包的使用要求。80Wh/kg。满足了HEV电池包的使用要求。

【技术实现步骤摘要】
一种钠离子电池正极片及一种钠离子电池


[0001]本文涉及但不限于储能领域,尤其涉及但不限于一种钠离子电池正极片及一种钠离子电池。

技术介绍

[0002]随着大众对油耗和环保的关注,乘用车的电气化趋势也越专利技术显,混合动力车型也应运而生,对于混合动力车型(HEV)而言,其小电量的动力电池可满足低速纯电运行、制动能量回收、提升加速等除了长时间纯电性能外的所有功能。相比于插电式混动和纯电动车型,混动车型在满足油耗法规的基础上具有成本低的特点。
[0003]但对于混动汽车(HEV)的电池包而言,在低电量的情况下需要满足高功率的输出,目前最佳方案是三元锂电池,而三元锂电池中的镍、钴、锰、炭酸锂等材料资源稀缺,随着电池需求的不断上升,导致锂电池价格也急剧上升,成本上升的压力不利于新能源汽车的推广,因此,既可以满足HEV需求,又可以大幅降低成本的专用电池,成为电池发展的主要趋势。

技术实现思路

[0004]以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
[0005]本申请提供了一种钠离子电池正极片,所述钠离子电池正极片包括:正极集流体和设置于所述正极集流体表面的正极活性材料,所述正极活性材料包括脱嵌型正极材料和吸附型正极材料;
[0006]所述正极集流体表面的正极活性材料的用量为每平方分米0.2g至0.8g;
[0007]所述脱嵌型正极材料和吸附型正极材料的重量比为(65至85):(30至10)。
[0008]在本申请提供的一种实施方式中,脱嵌型正极材料选自层状结构钠离子化合物、聚阴离子型钠离子化合物、普鲁士蓝类化合物和羰基化合物中的任意一种或更多种;
[0009]在本申请提供的一种实施方式中,脱嵌型正极材料的层间距为0.37nm至0.6nm。
[0010]在本申请提供的一种实施方式中,所述脱嵌型正极材料选自Na
x
MO2(M选自Co、Fe、Mn和Ni中的任意一种或更多种)、苝四羧酸二酐(PTCDA)、氟代磷酸钒钠和Na2Fe2(SO4)3中的任意一种或更多种。
[0011]在本申请提供的一种实施方式中,所述吸附型正极材料选自活性炭、石墨烯中的任意一种或两种。
[0012]在本申请提供的一种实施方式中,所述钠离子电池正极片包括:正极集流体、设置于所述正极集流体表面的所述正极活性材料以及设置于所述正极集流体表面的正极改善导电性能的添加剂。
[0013]在本申请提供的一种实施方式中,所述正极改善导电性能的添加剂选自导电炭黑、导电碳纤维和导电碳纳米管中的任意一种或更多种。
[0014]在本申请提供的一种实施方式中,所述正极集流体表面的正极改善导电性能的添加剂的用量为每平方分米0.03g至0.06g。
[0015]在本申请提供的一种实施方式中,所述正极集流体表面还包括正极粘合剂,所述正极集流体表面的正极粘合剂的用量为每平方分米0.01g至0.03g;所述正极粘合剂选自丁苯橡胶乳液、羧甲基纤维素和聚偏氟乙烯中的任意一种或更多种。
[0016]又一方面,本申请提供了一种钠离子电池,包括负极片、电解液和隔膜,还包括上述的钠离子电池正极片。
[0017]在本申请提供的一种实施方式中,所述电解液中添加剂的浓度为0.5mol/L至3mol/L;
[0018]在本申请提供的一种实施方式中,所述电解液中添加剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、五氟化磷和氢氟酸中的任意一种或更多种;
[0019]在本申请提供的一种实施方式中,所述电解液为钠离子电解液;在本申请提供的一种实施方式中,所述电解液为有机钠盐电解液;在本申请提供的一种实施方式中,所述电解液为六氟磷酸钠电解液。
[0020]在本申请提供的一种实施方式中,所述负极片包括负极集流体和设置于所述负极集流体表面的负极层状材料。
[0021]在本申请提供的一种实施方式中,所述负极片包括负极集流体、设置于所述负极集流体表面的所述负极层状材料和设置于所述负极集流体表面的负极改善导电性能的添加剂。
[0022]在本申请提供的一种实施方式中,所述负极集流体表面的负极层状材料的用量为每平方分米0.2g至0.5g。
[0023]在本申请提供的一种实施方式中,所述负极集流体表面的负极改善导电性能的添加剂的用量为每平方分米0.03g至0.06g。
[0024]在本申请提供的一种实施方式中,所述负极集流体表面还包括负极粘合剂,所述负极集流体表面的负极粘合剂的用量为每平方分米0.01g至0.03g;所述负极粘合剂选自丁苯橡胶乳液、羧甲基纤维素和聚偏氟乙烯中的任意一种或更多种。
[0025]在本申请提供的一种实施方式中,所述负极层状材料为层状结构的稳定的低电位层状材料,所述负极层状材料的层间距为0.41nm至0.51nm。
[0026]在本申请提供的一种实施方式中,所述负极层状材料的电位为0.2V以下。
[0027]在本申请提供的一种实施方式中,所述隔膜的孔隙为0.37nm至1000nm,在本申请提供的一种实施方式中,所述隔膜的孔隙为0.4nm至0.8nm。
[0028]在本申请提供的一种实施方式中,所述负极层状材料选自炭基材料、钛基材料、钠合金化合物和过渡金属材料中的任意一种或更多种。
[0029]在本申请提供的一种实施方式中,所述负极层状材料选自软碳、硬碳、石墨烯、二氧化钛、钛基尖晶石、肽酸纳、CNs和MxOy(M=Co、Fe、Cu、Ni)中的任意一种或更多种。
[0030]在本申请提供的一种实施方式中,负极集流体表面的负极改善导电性能的添加剂选自导电炭黑、导电碳纤维和导电碳纳米管中的任意一种或更多种。
[0031]在本申请提供的一种实施方式中,所述负极集流体和所述正极集流体各自独立地选自高导电性且不易氧化的金属材料;在本申请提供的一种实施方式中,所述高导电性且
不易氧化的金属材料的导电系数≤5
×
108Ωm,所述材料的电位≤

0.5V。
[0032]在本申请提供的一种实施方式中,所述负极集流体和所述正极集流体各自独立地选自铝箔和银箔中的任意一种或两种;
[0033]在本申请提供的一种实施方式中,所述隔膜的孔隙为0.37nm至0.6nm的电池隔膜;优选地,所述隔膜的材质选自玻璃纤维滤纸、有机聚合物无纺布、聚烯烃复合隔膜、全氟磺酸膜的任意一种或更多种。
[0034]又一方面,本申请上述提供了上述钠离子电池在高功率电池中的应用。所述电池的放电倍率可以为30C至100C;所述电池的放电功率可以在为40kw至150kw。
[0035]又一方面,本申请上述提供了上述钠离子电池在混合动力汽车中的应用。
[0036]本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书中所描述的方案来专利技术实现和获本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池正极片,其特征在于,所述钠离子电池正极片包括:正极集流体和设置于所述正极集流体表面的正极活性材料;所述正极活性材料包括脱嵌型正极材料和吸附型正极材料;所述正极集流体表面的正极活性材料的用量为每平方分米0.2g至0.8g;所述脱嵌型正极材料和吸附型正极材料的重量比为(65至85):(30至10)。2.根据权利要求1所述的钠离子电池正极片,其特征在于,脱嵌型正极材料选自层状结构钠离子化合物、聚阴离子型钠离子化合物、普鲁士蓝类化合物和羰基化合物中的任意一种或更多种。3.根据权利要求2所述的钠离子电池正极片,其特征在于,所述脱嵌型正极材料的层间距为0.37nm至0.6nm;可选地,所述脱嵌型正极材料选自Na
x
MO2(M选自Co、Fe、Mn和Ni中的任意一种或更多种)、苝四羧酸二酐(PTCDA)、氟代磷酸钒钠和Na2Fe2(SO4)3中的任意一种或更多种。4.根据权利要求1至3中任一项所述的钠离子电池正极片,其特征在于,所述吸附型正极材料选自活性炭和石墨烯中的任意一种或两种。5.根据权利要求1至3中任一项所述的钠离子电池正极片,其特征在于,所述钠离子电池正极片包括:正极集流体、设置于所述正极集流体表面的所述正极活性材料、设置于所述正极集流体表面的正极改善导电性能的添加剂和正极粘合剂;可选地,所述正极改善导电性能的添加剂选自导电炭黑、导电碳纤维和导电碳纳米管中的任意一种或更多种;可选地,所述正极集流体表面的正极改善导电性能的添加剂的用量为每平方分米0.03g至0.06g;可选地,所述正极粘合剂选自丁苯橡胶乳液、羧甲基纤维素和聚偏氟乙烯中的任意一种或更多种;可选地,所述正极集流体表面的正极粘合剂的用量为每平方分米0.01g至0.03g。6.一种钠离子电池,包括负极片、电解液和隔膜,其特征在于,还包括权利要求1至5中任一项所述的钠离子电池正极片;可选地,所述电解液中添加剂的浓度为0.5mol/L至3mol/L;可选地,所述电解液中添加剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、五氟化磷和氢氟酸中的任意一种或更多种;可选地,所述电解液为钠离子电解液,优选地,所述电解液为有机钠盐电解液,更优选地,所述电解液为六氟磷酸钠电解液;可选地,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡攀郭灵聪韦虹李连豹赵福成王瑞平
申请(专利权)人:浙江吉利控股集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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