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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池,尤其涉及一种钠离子电池自修复添加剂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、因钠资源丰富、成本低廉等优势,钠离子电池在储能领域有着广阔的应用前景。钠离子电池的工作原理与锂离子电池相似,其利用钠离子在正负极之间可逆的嵌入脱出来实现能量的存储与释放。
2、相较于锂电池,钠离子电池因材料本身特性导致能量密度偏低。钠离子电池在首次充放电过程中,由于硬碳表面存在较多的缺陷,与电解液副反应严重,导致硬碳的首次库仑效率较低,进而使得钠离子电池的能量密度较低。此外,硬碳负极表面的sei膜在电解液中的溶解度较高,在长循环过程中容易导致其不断溶解和重构,并消耗钠离子全电池中有限的钠离子;且sei的强度也难以承受循环过程中的体积变化,容易产生缺陷,进一步导致锂枝晶的生长,从而引发严重的安全问题,降低电池的循环使用寿命。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种钠离子电池自修复添加剂及其制备方法,旨在解决现有钠电池的能量密度较低、在长循环过程中消耗钠离子、sei在循环过程中容易产生缺陷导致锂枝晶生长、电池的循环使用寿命低等问题。
2、为实现上述目的,一方面,本专利技术实施例提供一种钠离子电池自修复添加剂,包括聚合物盐与钠盐,所述聚合物盐与所述钠盐的重量比为1:1~1:3;所述聚合物盐为硅氧聚合物盐或硅硫聚合物盐中的至少一种。
3、作为优选的实施方式,所述钠盐为edta-4na。钠盐edta-4na作为钠的补充剂,可以实现钠离子电池的补钠;同时,钠盐可与聚
4、作为优选的实施方式,所述聚合物盐与所述钠盐的重量比为1:2。
5、另一方面,本专利技术实施例还提供所述钠离子电池自修复添加剂的制备方法,包括如下步骤:将聚合物盐与钠盐按重量比1:1~1:3加入溶剂中,于40℃~80℃搅拌至颗粒状,得到颗粒物;将所述颗粒物烘干,得到钠离子电池自修复添加剂。
6、作为优选的实施方式,以所述聚合物盐、所述钠盐和所述溶剂的重量为100%计,所述聚合物盐与所述钠盐的重量百分比之和为50%~70%,优选为70%。
7、作为优选的实施方式,所述溶剂为水。
8、作为优选的实施方式,所述搅拌的温度为45℃~60℃,优选为60℃。
9、作为优选的实施方式,所述烘干优选采用真空烘干;所述真空烘干的条件为于120℃烘12h。
10、再一方面,本专利技术实施例还提供所述钠离子电池自修复添加剂的应用,所述钠离子电池自修复添加剂应用于钠离子电池的电解液中。
11、作为优选的实施方式,当所述钠离子电池自修复添加剂应用于所述电解液中时,所述钠离子电池自修复添加剂的重量为所述电解液重量的0-5%。
12、作为优选的实施方式,当所述钠离子电池自修复添加剂应用于所述电解液中时,所述钠离子电池自修复添加剂的重量为所述电解液重量的2%。
13、本申请的添加剂通过采用高分子聚合物盐与钠盐并控制其用量比例和制备条件,使得聚合物盐与钠盐能够络合形成络合物,通过络合物实现对sei膜的修补并稳定sei膜界面;同时,钠盐能够提升钠离子电池中的活性钠数量,从而使得电池的能量密度提高和循环寿命延长。
14、与现有技术相比,本专利技术的添加剂具备自修复且补钠特性,一方面可通过聚合物盐促进钠盐(即补钠剂)的分散,另一方面还可以迅速溶解于电解液中,不影响释钠过程。本申请的添加剂与sei界面粘结度高,可以促进sei膜的均匀性与致密性,能够有效提高负极/电解液界面处sei的自修复能力,使电极的电势分布更加均匀,从而提升电极的循环稳定性和安全性能。相较于现有技术中的钠离子电池,采用本申请添加剂的钠离子电池具有更好的快充能力、更高的能量密度和更长的循环寿命,从而有效解决常规电极的不足。
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1.一种钠离子电池自修复添加剂,其特征在于,包括聚合物盐与钠盐,所述聚合物盐与所述钠盐的重量比为1:1~1:3;所述聚合物盐为硅氧聚合物盐或硅硫聚合物盐中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的钠离子电池自修复添加剂,其特征在于,所述钠盐为EDTA-4Na。
3.根据权利要求1所述的钠离子电池自修复添加剂,其特征在于,所述聚合物盐与所述钠盐的重量比为1:2。
4.权利要求1至3任一项所述的钠离子电池自修复添加剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将聚合物盐与钠盐按重量比1:1~1:3加入溶剂中,于40℃~80℃搅拌至颗粒状,得到颗粒物;将所述颗粒物烘干,得到钠离子电池自修复添加剂。
5.根据权利要求4所述的钠离子电池自修复添加剂的制备方法,其特征在于,以所述聚合物盐、所述钠盐和所述溶剂的重量为100%计,所述聚合物盐与所述钠盐的重量百分比之和为50%~70%。
6.根据权利要求5所述的钠离子电池自修复添加剂的制备方法,其特征在于,所述溶剂为水。
7.根据权利要求4所述的钠离子电池自修复添加剂的制备方法,其特征
8.根据权利要求4所述的钠离子电池自修复添加剂的制备方法,其特征在于,所述烘干采用真空烘干;所述真空烘干的条件为于120℃烘12h。
9.权利要求1至3任一项所述的钠离子电池自修复添加剂的应用,其特征在于,所述钠离子电池自修复添加剂应用于钠离子电池的电解液中。
10.根据权利要求9所述的钠离子电池自修复添加剂的应用,其特征在于,当所述钠离子电池自修复添加剂应用于所述电解液中时,所述钠离子电池自修复添加剂的重量为所述电解液重量的0-5%。
...【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池自修复添加剂,其特征在于,包括聚合物盐与钠盐,所述聚合物盐与所述钠盐的重量比为1:1~1:3;所述聚合物盐为硅氧聚合物盐或硅硫聚合物盐中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的钠离子电池自修复添加剂,其特征在于,所述钠盐为edta-4na。
3.根据权利要求1所述的钠离子电池自修复添加剂,其特征在于,所述聚合物盐与所述钠盐的重量比为1:2。
4.权利要求1至3任一项所述的钠离子电池自修复添加剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将聚合物盐与钠盐按重量比1:1~1:3加入溶剂中,于40℃~80℃搅拌至颗粒状,得到颗粒物;将所述颗粒物烘干,得到钠离子电池自修复添加剂。
5.根据权利要求4所述的钠离子电池自修复添加剂的制备方法,其特征在于,以所述聚合物盐、所述钠盐和所述溶剂的重量为100...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐玉婷,刘秦,何攀,吴福钧,
申请(专利权)人:深圳市雄韬电源科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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