System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 钠离子电池正极片及其制备方法和钠离子电池技术_技高网

钠离子电池正极片及其制备方法和钠离子电池技术

技术编号:41138584 阅读:12 留言:0更新日期:2024-04-30 18:09
本发明专利技术公开了一种钠离子电池正极片的制备方法,包括:将正极主材、第一粘结剂、导电剂、第一卤化物钠盐及溶剂混合,得到第一浆料;将第一浆料涂布在集流体的至少一面形成正极活性物质涂层,得到初始正极片;将第二卤化物钠盐、第二粘结剂及溶剂混合,得到第二浆料;所述第二浆料在所述初始正极片的正极活性物质涂层表面形成卤化物钠盐膜,获得目标正极片。本发明专利技术利用卤化物钠盐的低电子电导率来抑制充放电过程中产生的副反应,提高钠离子电池的能量密度和控制产气量,提高钠离子电池的倍率性能和循环稳定性能。本发明专利技术还公开了一种钠离子电池正极片及钠离子电池。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池,特别是涉及一种钠离子电池正极片及其制备方法和钠离子电池


技术介绍

1、锂离子电池由于具有较高的能量密度以及循环性能,在消费电子产品、电动汽车、储能等领域广泛应用,但随着产业规模逐渐放大,锂元素资源的匮乏导致锂盐价格的增长,限制了锂电池行业的发展。在此情况下,钠离子电池引起了行业内的关注,钠元素资源对比锂元素资源的存量要高出1000多倍,钠元素资源具有分布均匀、成本低廉等优势。

2、但是钠离子比锂离子半径大且质量重,导致钠电极的反应动力学比锂慢,从而影响了钠离子电池的倍率性能和循环稳定性能。此外,钠的标准电极电位比锂高,会降低电池的工作电压和能量密度。

3、钠离子电池的主要构成为正极、负极、隔膜、电解液和集流体,其中正极和负极材料的结构和性能决定着整个电池的储钠性能。正极材料主要为电池提供离子源,决定了电池的能量密度。目前正极材料主要有三种路线,分别是层状过渡金属氧化物、普鲁士类化合物和聚阴离子化合物,前两者在商业应用上的实践更为广泛。

4、其中,层状过渡金属氧化物naxmo2(m为过渡金属元素,如mn、ni、cr、fe、ti和v及其复合材料)比容量高且易于加工量产,可以分为单金属氧化物、二元金属氧化物、三元金属氧化物和多金属氧化物,在合成与电池制造方面与锂电三元材料类似的结构和反应机制,但是该材料在脱钠态具有较强的氧化性,尤其在高温下,极易与电解液发生副反应,导致产气,阻抗增加和循环性能突然的衰减,稳定性较差,影响了其发展。


技术实现思路>

1、为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本专利技术的目的在于提供一种钠离子电池正极片及其制备方法和钠离子电池,利用卤化物钠盐的低电子电导率来抑制充放电过程中产生的副反应,提高钠离子电池的能量密度和控制产气量,提高钠离子电池的倍率性能和循环稳定性能。

2、本专利技术的目的通过下述技术方案实现:

3、一种钠离子电池正极片的制备方法,包括:

4、将正极主材、第一粘结剂、导电剂、第一卤化物钠盐及溶剂混合,得到第一浆料;

5、将第一浆料涂布在集流体的至少一面形成正极活性物质涂层,得到初始正极片;

6、将第二卤化物钠盐、第二粘结剂及溶剂混合,得到第二浆料;

7、所述第二浆料在所述初始正极片的正极活性物质涂层表面形成卤化物钠盐膜,获得目标正极片。

8、在一实施例中,所述第一卤化物钠盐包括naf、nabr、nacl、nai中的一种或多种。

9、在一实施例中,所述第二卤化物钠盐包括na2mncl4、na2zncl4、naybf4、naalf4、na3ycl6、na3brcl6中的一种或多种。

10、在一实施例中,所述导电剂包括第一导电剂和第二导电剂,制备所述第一浆料的步骤包括:

11、将正极主材、第一粘结剂、第一导电剂及第一卤化物钠盐混合形成第一混合物;

12、将上述第一混合物与部分溶剂混合得到第二混合物;

13、将上述第二混合物与第二导电剂、剩余溶剂混合,得到所述第一浆料。

14、在一实施例中,正极主材、第一粘结剂、导电剂、第一卤化物钠盐的质量比为(90-98):(1-5):(1.5-8):(0.1-1)。

15、在一实施例中,第二卤化物钠盐与第二粘结剂的质量比为(0.5:1)-(1:1)。

16、在一实施例中,所述第一浆料的固含量为50-60%,粘度为5000-10000mpa.s;所述第二浆料的固含量为10-35%

17、在一实施例中,所述卤化物钠盐膜的厚度为10-100μm。

18、在一实施例中,形成所述卤化物钠盐膜的步骤包括:

19、将第二浆料在负载片上流延形成第一膜片;

20、将上述第一膜片附在初级正极片的正极活性物质涂层表面得到第二膜片;

21、将上述第二膜片进行热压,取下负载片后,获得目标正极片。

22、在一实施例中,所述第二膜片的热压温度为100-150℃。

23、本专利技术还提供一种钠离子电池正极片,所述正极片经由上述所述的钠离子电池正极片的制备方法制备得到。

24、本专利技术还提供一种钠离子电池,包括上述所述的正极片。

25、本专利技术有益效果在于:含有第一卤化物钠盐的第一浆料在集流体表面形成正极活性物质涂层,含有第二卤化物钠盐的第二浆料覆盖在正极活性物质涂层的表面形成卤化物钠盐膜,利用卤化物钠盐的低电子导电率来改善充放电时产生的副反应,能提高钠离子电池的能量密度和控制产气量,简便了化成分容的时间;且抑制了钠离子在充放电循环过程中产生的晶枝,提高循环性能。

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【技术保护点】

1.一种钠离子电池正极片的制备方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的钠离子电池正极片的制备方法,其特征在于,所述第一卤化物钠盐包括NaF、NaBr、NaCl、NaI中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的钠离子电池正极片的制备方法,其特征在于,所述第二卤化物钠盐包括Na2MnCl4、Na2ZnCl4、NaYbF4、NaAlF4、Na3YCl6、Na3BrCl6中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的钠离子电池正极片的制备方法,其特征在于,所述导电剂包括第一导电剂和第二导电剂,制备所述第一浆料的步骤包括:

5.如权利要求1所述的钠离子电池正极片的制备方法,其特征在于,正极主材、第一粘结剂、导电剂、第一卤化物钠盐的质量比为(90-98):(1-5):(1.5-8):(0.1-1)。

6.如权利要求1所述的钠离子电池正极片的制备方法,其特征在于,第二卤化物钠盐与第二粘结剂的质量比为(0.5:1)-(1:1)。

7.如权利要求1所述的钠离子电池正极片的制备方法,其特征在于,所述第一浆料的固含量为50-60%,粘度为5000-10000mPa.s;所述第二浆料的固含量为10-35%。

8.如权利要求1所述的钠离子电池正极片的制备方法,其特征在于,所述卤化物钠盐膜的厚度为10-100μm。

9.如权利要求1所述的钠离子电池正极片的制备方法,其特征在于,形成所述卤化物钠盐膜的步骤包括:

10.如权利要求9所述的钠离子电池正极片的制备方法,其特征在于,所述第二膜片的热压温度为100-150℃。

11.一种钠离子电池正极片,其特征在于,所述正极片经由上述权利要求1-10任一项所述的钠离子电池正极片的制备方法制备得到。

12.一种钠离子电池,包括权利要求11所述的正极片。

...

【技术特征摘要】

1.一种钠离子电池正极片的制备方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的钠离子电池正极片的制备方法,其特征在于,所述第一卤化物钠盐包括naf、nabr、nacl、nai中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的钠离子电池正极片的制备方法,其特征在于,所述第二卤化物钠盐包括na2mncl4、na2zncl4、naybf4、naalf4、na3ycl6、na3brcl6中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的钠离子电池正极片的制备方法,其特征在于,所述导电剂包括第一导电剂和第二导电剂,制备所述第一浆料的步骤包括:

5.如权利要求1所述的钠离子电池正极片的制备方法,其特征在于,正极主材、第一粘结剂、导电剂、第一卤化物钠盐的质量比为(90-98):(1-5):(1.5-8):(0.1-1)。

6.如权利要求1所述的钠离子电池正极片的制备方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑晓帆王雪童路攸邱杰何敏强陈俊挺
申请(专利权)人:浙江衡远新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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