【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钠离子电池，具体而言，涉及一种正极极片及其制备方法、钠离子电池和用电设备。
技术介绍
1、由于钠元素资源储备丰富，获取性强，价格稳定且低廉，钠离子电池相较于锂离子电池具有明显的成本优势。并且，钠离子电池安全性能较高，能量密度较高，具有更高的循环次数，还具有宽温性的优势，因此钠离子电池的研究和产业化进程进入了新的阶段。
2、钠离子电池中，锰基正极材料具有优异的电化学性能及成本优势，但是也有其劣势，因此，在实际钠离子电池的应用过程中，为了得到突出的性能优势：高循环寿命，高倍率，高首效，需要对电池进行综合设计，以获得综合性能优异的钠离子电池。
3、锰基正极钠离子材料本身颗粒较硬，较难在极片辊压过程中变形延展，本身较脆，极片脆时容易产生切割时掉料，卷绕时断裂掉粉等问题，导致生产极片优率低，使钠离子电池的倍率性能和循环性能下降。
4、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的第一目的在于提供一种正极极片，通过调控锰基正极材料的粒径d10和粒径d50以及正极极片的单面面密度cw1满足1.5<cw1/d10<10和0.5<cw1/d50<4，可以使正极极片在切割时不易发生掉料以及卷绕时断裂掉粉等问题，提高了含有该正极极片的钠离子电池的倍率性能和循环性能。解决了现有技术中含有锰基正极材料的正极极片较脆，容易切割时掉料、卷绕时断裂掉粉，导致极片优率低，使钠离子电池的倍率性能和循环性能下降的问题。
3、本专利技术的第三目的在于提供一种钠离子电池，该钠离子电池具有高循环寿命，高倍率性能，以及高首效。
4、本专利技术的第四目的在于提供一种用电设备。
5、为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
6、本专利技术首先提供了一种正极极片，包括含有锰基正极材料的正极活性层；
7、所述锰基正极材料的粒径d10、所述锰基正极材料的粒径d50以及所述正极极片的单面面密度cw1满足如下关系式：
8、1.5<cw1/d10<10，且0.5<cw1/d50<4；
9、其中，所述锰基正极材料的粒径d10以及所述锰基正极材料的粒径d50的单位为μm，所述正极极片的单面面密度cw1的单位为mg/cm2；
10、所述锰基正极材料的粒径d10为1.5~5μm；所述锰基正极材料的粒径d50为6~15μm；
11、所述正极极片的单面面密度cw1为8~30mg/cm2。
12、优选地，所述锰基正极材料中包括钠元素、锰元素和过渡金属元素；
13、优选地，所述锰基正极材料的化学式为naxaymnzo2，其中，0.4≤x≤1，0.2≤y≤0.5，0.5≤z≤0.8，y+z=1，a包括过渡金属元素。
14、优选地，所述正极活性层中还含有补钠剂。
15、优选地，所述补钠剂包括草酸钠、叠氮化钠、磷化钠、过氧化钠、镍酸钠、铬酸钠和碳酸钠中的至少一种。
16、优选地，所述补钠剂的质量占所述正极活性层总质量的0.05%~10%。
17、优选地，所述正极活性层中还含有氢化丁腈，所述氢化丁腈的质量占所述正极活性层总质量的0.05%~2%。
18、本专利技术进一步提供了所述正极极片的制备方法，包括如下步骤：
19、将含有锰基正极材料的正极浆料涂覆在集流体上，干燥后得到所述正极极片。
20、优选地，所述正极浆料中还含有补钠剂。
21、优选地，所述正极浆料中还含有氢化丁腈。
22、优选地，在所述干燥后，还包括依次进行辊压、分切和裁切的步骤。
23、本专利技术又提供了一种钠离子电池，包括负极极片以及所述正极极片。
24、优选地，所述负极极片的单面面密度cw2与所述正极极片的单面面密度cw1满足如下关系式：1.5<cw1/cw2<4.5。
25、优选地，所述负极极片的单面面密度cw2为5~15mg/cm2。
26、优选地，所述正极极片的单面面密度cw1为8~30mg/cm2。
27、优选地，所述负极极片中的负极活性材料包括无定形碳、钛基材料、金属氧化物、金属硫化物和合金中的至少一种。
28、本专利技术还提供了一种用电设备，包括所述钠离子电池。
29、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
30、（1）本专利技术通过控制锰基正极材料的粒径d10和粒径d50以及正极极片的单面面密度cw1满足1.5<cw1/d10<10和0.5<cw1/d50<4，可以使正极极片在切割时不易发生掉料以及卷绕时断裂掉粉等问题，提高了含有该正极极片的钠离子电池的倍率性能和循环性能。
31、（2）本专利技术通过在正极极片中加入补钠剂，可以弥补负极消耗的活性钠，从而提高钠离子电池的容量。
32、（3）本专利技术通过在正极极片中加入氢化丁腈，可以缓解凝胶现象，并限制锰离子的溶出，从而提高其循环性能。
33、（4）本专利技术通过控制负极极片的单面面密度cw2与正极极片的单面面密度cw1满足1.5<cw1/cw2<4.5，可以进一步提高钠离子电池的倍率性能及循环性能。
34、（5）本专利技术提供的钠离子电池具有高首次库伦效率、高倍率性能以及优异的循环保持率。
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1.一种正极极片，其特征在于，包括含有锰基正极材料的正极活性层；
2.根据权利要求1所述正极极片，其特征在于，包含以下特征（1）至（2）中的至少一项：
3.根据权利要求1所述正极极片，其特征在于，所述正极活性层中还含有补钠剂，所述补钠剂包含以下特征（1）至（2）中的至少一项：
4.根据权利要求1所述正极极片，其特征在于，所述正极活性层中还含有氢化丁腈，所述氢化丁腈的质量占所述正极活性层总质量的0.05%~2%。
5.如权利要求1~4任一项所述正极极片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述正极极片的制备方法，其特征在于，含有以下特征（1）至（3）中的至少一项：
7.一种钠离子电池，其特征在于，包括负极极片以及如权利要求1~4任一项所述正极极片。
8.根据权利要求7所述钠离子电池，其特征在于，所述负极极片的单面面密度CW2与所述正极极片的单面面密度CW1满足如下关系式：1.5<CW1/CW2<4.5。
9.根据权利要求8所述钠离子电池，其特征在于，包含以
10.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求7~9任一项所述钠离子电池。
...【技术特征摘要】
1.一种正极极片，其特征在于，包括含有锰基正极材料的正极活性层；
2.根据权利要求1所述正极极片，其特征在于，包含以下特征（1）至（2）中的至少一项：
3.根据权利要求1所述正极极片，其特征在于，所述正极活性层中还含有补钠剂，所述补钠剂包含以下特征（1）至（2）中的至少一项：
4.根据权利要求1所述正极极片，其特征在于，所述正极活性层中还含有氢化丁腈，所述氢化丁腈的质量占所述正极活性层总质量的0.05%~2%。
5.如权利要求1~4任一项所述正极极片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：刘茜，王建鑫，戚兴国，李树军，唐堃，
申请(专利权)人：溧阳中科海钠科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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