【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钠离子电池，具体为基于低温等离子体的纳离子电池电极改性技术。
技术介绍
1、随着新能源行业的不断发展，人们在关注能量储存密度的同时，也急切需要降低原材料的成本；由于全球锂资源的分布不均，造成最近几年含锂矿石等原材料价格的不断上升，使得电池制造成本不断的增加，严重阻碍着新能源产业的不断发展；由于钠与锂位于同一主族，资源非常丰富，而且它们具有相似的物化特性；当制备成相应的电极材料时，表现出与锂离子电池正极材料相一致的性质，成为替代锂离子电池的首选之一；
2、而在这其中，钒酸钠(na3v2(po4)3)是一种层状结构的钒酸盐，具有高比容量、工作电压适中、易制备、在空气中稳定、成本低等优点，成为近30年来最具发展潜力的纳离子电池正极材料之一；然而，钒酸钠在充放电过程中存在着结构不稳定及锂离子扩散速率低等缺点，导致其循环性能较差，不利于应用，为了提高钒酸钠电池电极的性能，可以通过电极改性来改善其结构和性能；
3、但是目前的主流改性方式还是高温处理，但是高温处理对电极材料是有一定的损害的，这就导致了在改性过程中出现钒酸钠的损耗，会增加一定的生产成本；同时，高温处理需要长时间的冷却，在一定程度上限制了生产效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供基于低温等离子体的纳离子电池电极改性技术，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、基于低温等离子体的纳离子电池电极改性技术，包括以下步骤
4、将钒酸钠电极材料制备成薄膜状，随后将钒酸钠电极材料均匀地涂覆在电极基材上；
5、利用等离子体发生器控制在合适的工作温度和功率范围内，以产生稳定的等离子体，使用磁场方法产生低温等离子体；
6、将涂有钒酸钠电极材料的电极基材放入到低温等离子体中进行表面处理；
7、对改性之后的钒酸钠电极材料进行洗涤和干燥处理；
8、将改性后的电极与其他电池组件组装成纳离子电池；
9、将组装好的纳离子电池进行电化学性能测试。
10、作为本专利技术优选的方案，
11、将将钒酸钠(na3v2(po4)3)作为主要原料，添加相对比例的导电剂和粘合剂制成钒酸钠电极材料，其中钒酸钠(na3v2(po4)3)占比92％，导电剂采用石墨烯材料，占比总量的5％，粘合剂采用聚乙烯醇材质并占有总量3％。
12、作为本专利技术优选的方案，
13、将将涂覆好的电极材料进行干燥处理，去除其中的溶剂和粘合剂，干燥后的电极材料再进行煅烧，以提高其结构稳定性和电化学性能，针对煅烧后的薄膜状电极材料进行研磨、筛选等后处理，得到平整、光滑的薄膜电极材料，其中钒酸钠电极材料的煅烧工序时间为90分钟，采用500度高温进行煅烧，最后根据煅烧情况进行微调，从而提高其较好晶体结构和导电性能，最后采用球磨法对钒酸钠电极材料进行混合均匀，最后涂抹在电机基材上，基材采用铜箔材质，其中采用旋涂法进行涂抹。
14、作为本专利技术优选的方案，
15、选择氩气制备低温等离子体的气体，在等离子发生器内进行反应，持续制造出等离子体，和内部的钒酸钠电极材料进行反应，确保电极材料与等离子体充分接触，以实现有效的表面改性；采用氩气持续导入到等离子发生器内部，发生器内准备有两个电极，一个是发射电子的阴极，一个是接收电子的阳极，随后接通电源，使得电极间产生高压电场，电场的作用下，气体分子被激发，形成等离子体，通过调节电源输出功率，维持等离子体放电的稳定性，在等离子体内部，高能电子和气体分子发生碰撞，引发化学反应，从而开始对钒酸钠电极材料进行改性。
16、作为本专利技术优选的方案，
17、将改性之后的钒酸钠电极材料取出并进行二次的研磨，其中添加导电剂进行研磨，然后压制成电极片，这其中将改性后的钒酸钠粉末与其他材料(如导电剂、粘合剂等)混合均匀，并进行研磨，使得改性后的钒酸钠粉末与其他材料形成均匀的混合物，随后压制的电极片为厚度为10微米，将成型后的电极片进行烘干，去除其中的多余水分，然后，将烘干的电极片在高温下进行烧结，使得电极片具有更好的结构稳定性。
18、作为本专利技术优选的方案，
19、将涂覆好钒酸钠电极材料的电极基材与隔膜、电解质、电池外壳等组装在一起，所述隔膜采用聚乙烯多孔材料，所述电解质采用l i pf6，随后采用使用超声波焊接、将电池组件连接在一起。注意焊接过程要保证电池内部的安全性和稳定性。
20、作为本专利技术优选的方案，
21、使用放电曲线、循环稳定性、倍率性能来对钒酸钠电极材料进行电化学性能测试，其中使用放电曲线的方式测试，需要准备0.5级以上的电压表及电流表、开关及导线若干、记录电压、电流的表格或纸、秒表或者计时器、放电用具(最好是用大功率的电阻)等，按照电路图连接电路，将电池、电压表、电流表、开关、放电用具等连接起来，以一段时间为间隔，详细记录电压值和电流值；估算一下到电池的放电终止电压的放电时间，分别来计时和计录，使用专门的电池测试仪器来进行测试，这样可以得到更准确的数据和曲线图，随后进行循环稳定性的测试，根据测试的数据，可以计算电池的容量保持率、电压降、内阻增加等指标，来评估电池的循环稳定性，然后在不同倍率下进行充放电循环，记录每个倍率下的充电和放电时间、电压、电流等数据，来完成对与电池的测试。
22、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
23、1、本专利技术中，通过使用低温等离子来对钒酸钠电极材料进行低温改性工作，同时完善整个改性工作的流程，通过多道工序来对钒酸钠电极材料进行改性之后的测试，以此来完善整个改性工作，解决了高温处理对电极材料产生损害的问题，减少了在改性过程中钒酸钠的损耗，节省了一定的生产成本；同时，解决了高温处理需要长时间冷却的问题，在一定程度上提高了生产效率。
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1.基于低温等离子体的纳离子电池电极改性技术，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于低温等离子体的纳离子电池电极改性技术，其特征在于，S1具体步骤如下：
3.根据权利要求2所述的基于低温等离子体的纳离子电池电极改性技术，其特征在于，S1具体步骤如下：
4.根据权利要求1所述的基于低温等离子体的纳离子电池电极改性技术，其特征在于，S2具体步骤如下：
5.根据权利要求1所述的基于低温等离子体的纳离子电池电极改性技术，其特征在于，S4具体步骤如下：
6.根据权利要求1所述的基于低温等离子体的纳离子电池电极改性技术，其特征在于，S5具体步骤如下：
7.根据权利要求6所述的基于低温等离子体的纳离子电池电极改性技术，其特征在于，S5具体步骤如下：
8.根据权利要求1所述的基于低温等离子体的纳离子电池电极改性技术，其特征在于，S6具体步骤如下：
【技术特征摘要】
1.基于低温等离子体的纳离子电池电极改性技术，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于低温等离子体的纳离子电池电极改性技术，其特征在于，s1具体步骤如下：
3.根据权利要求2所述的基于低温等离子体的纳离子电池电极改性技术，其特征在于，s1具体步骤如下：
4.根据权利要求1所述的基于低温等离子体的纳离子电池电极改性技术，其特征在于，s2具体步骤如下：
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪伟，
申请(专利权)人：南京深岚信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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