一种新型低电阻钠离子电池的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种新型低电阻钠离子电池的制造方法，采用碳包覆和表面负载Fe2O3共修饰焦磷酸铁钠的路线，成功得到了比容量较高、导电性良好的Na4Fe3(PO4)2(P2O7)/C

【技术实现步骤摘要】
一种新型低电阻钠离子电池的制造方法


[0001]本专利技术涉及钠离子电池领域，具体为一种新型低电阻钠离子电池的制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，钠离子电池与锂离子电池相比，具有成本低廉、环境友好、安全程度高的优点，从而被广泛地关注，其中，钠离子电池正极材料焦磷酸铁钠Na4Fe3(PO4)2(P2O7)（NFPP）逐渐成为研究的热点。NFPP可以看作为NaFePO4和Na2FeP2O7的组合，并且NFPP具有较高的理论容量。然而，NFPP的导电能力较差，因此，钠离子电池的容量保持率较低，内阻较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种新型低电阻钠离子电池的制造方法技术，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种新型低电阻钠离子电池的制造方法，包括以下步骤：（1）Na4Fe3(PO4)2(P2O7)/C的合成工艺S1、将摩尔比1:1的Fe(NO3)3•
9H2O、C2H2O4•
2H2O溶于去离子水，匀速搅拌；S2、加入摩尔比1:1:0.01
‑
1:1:1的CH3COONa、NH4H2PO4、C6H
12
O6，继续匀速搅拌；S3、将上述溶液进行喷雾干燥，得到前驱体粉末；S4、将上述粉末进行煅烧，得到Na4Fe3(PO4)2(P2O7)/C复合材料；（2）钠离子电池正极材料Na4Fe3(PO4)2(P2O7)/C
‑
Fe2O3的合成工艺S5、将92/>‑
97份的钠离子电池正极材料（NFPP/C）溶解在含有1.5
‑
4份PVDF、1.5
‑
4份导电剂的固含量为1
‑
3％NMP溶液中，匀速搅拌后，获得钠离子电池正极浆料；S6、将上述浆料涂覆在涂碳铝箔表面，利用超声喷涂技术，在极片表面喷涂一层Fe2O3，将极片转移至烘箱中真空干燥；（3）钠离子电池负极材料的合成工艺S7、将1.5
‑
3份的羧甲基纤维素钠粉末溶于去离子水中匀速搅拌后，再加入2
‑
3份的导电剂继续匀速搅拌；S8、在上述浆料中逐次加入91
‑
95份的硬碳，继续匀速搅拌；S9、在上述浆料中逐次加入1.5
‑
3份的丁苯橡胶、N
‑
甲基吡咯烷酮、丁二醇中的一种或多种，继续匀速搅拌后，获得钠离子电池负极材料浆料；S10、将负极浆料涂覆在涂碳铝箔表面，随后转移至烘箱中真空干燥；（4）钠离子电池的合成路线以及Fe2O3‑
湿敏传感器在钠离子电池的应用S11、将正极极片、负极极片分别进行辊压、冲裁、叠片工序；在叠片工序的最后一张正极极片的表面，负载一个湿敏元件，并用隔膜保护极片和湿敏传感元件；S12、将电芯经过注液、高温化成、分容，得到可实时监控电芯内部水份的钠离子电池。
[0005]其中，所述导电剂为SP、石墨烯、碳纳米管中的一种或多种。
[0006]其中，所述湿敏元件为表面涂覆Fe2O3的叉指电极，Fe2O3湿敏传感器用于实时监控电芯内部的水份。
[0007]其中，所述S4高温煅烧的温度范围在500℃
‑
600℃之间，煅烧时间在8
‑
12小时之间。
[0008]其中，所述S6烘干温度在80
‑
120℃之间。
[0009]其中，所述S10烘干温度在80
‑
120℃之间。
[0010]其中，所述S12化成温度在40
‑
55℃之间。
[0011]与现有技术比，本专利技术达到的有益效果是：本专利技术通过采用碳包覆和表面负载Fe2O3共修饰焦磷酸铁钠的路线，成功得到了比容量较高、导电性良好的Na4Fe3(PO4)2(P2O7)/C
‑
Fe2O3复合材料；本专利技术通过在叠片工序，将Fe2O3湿敏传感器负载在极片表面，可实时监控钠离子电池的水含量；本专利技术通过C和Fe2O3的加入，不仅提高了材料的导电能力，也为在将来可实时检测钠离子电池的水分，当水分较高，及时更换或维修处理，保障装置的有效运行。
实施方式
[0013]为了能够更加详尽地了解本专利技术的特点与
技术实现思路
，下面结合本专利技术的实现进行详细阐述，仅供参考说明之用，并非用来限定本专利技术。
实施例1
[0014] （1）Na4Fe3(PO4)2(P2O7)/C的合成工艺S1、将摩尔比1:1的Fe(NO3)3•
9H2O、C2H2O4•
2H2O溶于去离子水，匀速搅拌；S2、加入摩尔比1:1:1的CH3COONa、NH4H2PO4、C6H
12
O6，继续匀速搅拌；S3、将上述溶液进行喷雾干燥，得到前驱体粉末；S4、将上述粉末进行高温煅烧，得到Na4Fe3(PO4)2(P2O7)/C复合材料（NFPP/C）；（2）钠离子电池正极材料Na4Fe3(PO4)2(P2O7)/C
‑
Fe2O3的合成工艺S5、将97份钠离子电池正极材料（NFPP/C）溶解在含有1.5份PVDF、1.5份导电剂的固含量为1％NMP的溶液中，匀速搅拌后，获得钠离子电池正极浆料。其中，导电剂为SP、石墨烯、碳纳米管中的一种或多种；S6、将上述浆料涂覆在涂碳铝箔表面，利用超声喷涂技术，在极片表面喷涂一层Fe2O3，之后，将极片转移至烘箱中真空干燥；（3）钠离子电池负极材料的合成工艺S7、将1.5份的羧甲基纤维素钠粉末溶于去离子水中匀速搅拌后，再加入2份的导电剂继续匀速搅拌；S8、在上述浆料中逐次加入95份的硬碳，继续匀速搅拌；S9、在上述浆料中逐次加入1.5份的丁苯橡胶、N
‑
甲基吡咯烷酮、丁二醇中的一种或多种，继续匀速搅拌后，获得钠离子电池负极材料浆料；S10、将负极浆料涂覆在涂碳铝箔表面，随后转移至烘箱中真空干燥；
（4）钠离子电池的合成路线以及Fe2O3‑
湿敏传感器在钠离子电池的应用S11、将正极极片、负极极片分别进行辊压、冲裁、叠片工序；在叠片工序的最后一张正极极片的表面，负载一个湿敏元件，并用隔膜保护极片和湿敏传感元件。其中，湿敏元件为表面涂覆Fe2O3的叉指电极，Fe2O3湿敏传感器用于实时监控电芯内部的水份。
[0015]S12、将电芯经过注液、高温化成、分容，得到可实时监控电芯内部水份的钠离子电池。
[0016]其中，所述导电剂为SP、石墨烯、碳纳米管中的一种或多种。
[0017]其中，所述湿敏元件为表面涂覆Fe2O3的叉指电极，Fe2O3湿敏传感器用于实时监控电芯内部的水份。
[0018]其中，所述S4高温煅烧的温度范围在500℃
‑
600℃之间，煅烧时间在8
‑
12小时之间。
[0019]其中，所述S6烘干温度在80
‑
120℃之间。
[0020]其中，所述S10烘干温度在80
‑
120℃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型低电阻钠离子电池的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）Na4Fe3(PO4)2(P2O7)/C的合成工艺S1、将摩尔比1:1的Fe(NO3)3•
9H2O、C2H2O4•
2H2O溶于去离子水，匀速搅拌；S2、加入摩尔比1:1:0.01
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1:1:1的CH3COONa、NH4H2PO4、C6H
12
O6，继续匀速搅拌；S3、将上述溶液进行喷雾干燥，得到前驱体粉末；S4、将上述粉末进行高温煅烧，得到Na4Fe3(PO4)2(P2O7)/C复合材料；（2）钠离子电池正极材料Na4Fe3(PO4)2(P2O7)/C
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Fe2O3的合成工艺S5、将92
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97份的钠离子电池正极材料（NFPP/C）溶解在含有1.5
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4份PVDF、1.5
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4份导电剂的固含量为1
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3％NMP溶液中，匀速搅拌后，获得钠离子电池正极浆料；S6、将上述浆料涂覆在涂碳铝箔表面，利用超声喷涂技术，在极片表面喷涂一层Fe2O3，将极片转移至烘箱中真空干燥；（3）钠离子电池负极材料的合成工艺S7、将1.5
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3份的羧甲基纤维素钠粉末溶于去离子水中匀速搅拌后，再加入2
‑
3份的导电剂继续匀速搅拌；S8、在上述浆料中逐次加入91
‑
95份的硬碳，继续匀速搅拌；S9、在上述浆料中逐次加入1.5
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：张萌，蔡先玉，李恩雨，刘兴爽，
申请(专利权)人：江苏双登富朗特新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：