【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水系电池，尤其涉及一种负极材料及其制备方法、负极干法电极片及水系电池。
技术介绍
1、随着大规模储能市场需求的不断增长，锂离子电池成为应用最广泛的化学能储存系统，但由于锂资源的短缺，不能满足大规模应用的需要。开发以太阳能和风能为代表的可再生能源是解决这一问题的有效途径之一。由于这些可再生能源是间歇性的，因此需要大规模的电网储能系统来储存和利用这些可再生能源。近年来，水性钠离子电池(asibs)凭借其钠的丰度和水系电解质的稳定性成为最有发展前景的储能系统之一，并得到了研究人员的广泛关注。
2、聚阴离子化合物结构稳定，离子传输通道大及丰富的钠离子活性位点等优点，是最具应用前景的水系钠离子电池电极材料之一。聚阴离子材料的导电性不佳，研究人员通常采用湿法工艺对材料进行碳包覆，但这种包覆方式实验过程所需时间长。
3、水系钠离子电池的极片制备大多采用传统的湿法制造工艺。湿法电极在溶剂蒸发过程中，粘结剂和导电剂会随着溶剂上浮，聚集在表面附近，而活性材料会沉淀，导致电极分层，这会损害电极导电网络的构建，并降低活性材料和集流体之间的结合强度。
4、现有应用于水系钠离子电池磷酸钛钠/碳负极材料大多选择石墨、导电炭黑、蔗糖等作为碳源进行湿法包覆，这种包覆方式不仅包覆不均匀，且若想对材料的导电性进行改善所需的量较大，使得材料的体积能量密度大大降低。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种负极材料及其制备方法、负极干法电极片及水系电池，用以
2、本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术提供了一种负极活性材料的制备方法，负极活性材料为磷酸钛钠/碳复合材料；磷酸钛钠/碳复合材料的制备过程包括以下步骤：
4、步骤1、制备磷酸钛钠前驱体；
5、步骤2、对磷酸钛钠前驱体进行树脂包覆；
6、将所得磷酸钛钠前驱体与热固性树脂进行高速混合，得到树脂包覆的磷酸钛钠前驱体；
7、步骤3、将树脂包覆的磷酸钛钠前驱体在惰性气体中高温煅烧，得到磷酸钛钠/碳复合材料。
8、进一步地，在步骤1中，磷酸钛钠前驱体的制备过程包括：
9、将钛源和磷酸根源、钠源按照摩尔比2：3：（1-1.05）球磨混合均匀，得到前驱体悬浊液，对前驱体悬浊液进行喷雾干燥，得到磷酸钛钠前驱体。
10、进一步地，在步骤1中，前驱体悬浊液的固含量为15-30%。
11、进一步地，在步骤1中，钛源为二氧化钛、钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、磷酸钛、四氯化钛中的一种或多种。
12、进一步地，在步骤1中，磷酸根源为nah2po4、磷酸二氢铵、磷酸钛、磷酸中的一种或多种。
13、进一步地，在步骤1中，钠源为na2co3、nah2po4、nahco3、ch3coona中的一种或多种。
14、进一步地，在步骤3中，负极活性材料的d50为4-15µm。
15、另一方面，本专利技术还提供了一种负极活性材料，采用上述的负极活性材料的制备方法制备得到。
16、再有，本专利技术还提供了一种负极干法电极片，采用上述的负极活性材料的制备方法制备得到的负极活性材料制备得到；或者，采用直接采用上述的负极活性材料制备得到。
17、最后，本专利技术还提供了一种水系电池，包括上述的负极干法电极片；还包括正极干法电极片、电解液和电池外壳。
18、与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
19、（1）本专利技术采用干法包覆工艺对负极材料进行碳包覆，烧制后包覆层与负极材料结合紧密，不易脱落；另外，本专利技术通过包覆碳层改善了磷酸钛钠的导电性。
20、（2）本专利技术通过将磷酸钛钠前驱体与热固性树脂进行高速混合，保证了碳包覆的均匀性，进而保证煅烧后碳层在负极材料表面的均匀性。
21、（3）本专利技术的干法电极相较传统湿法电极省略了干燥固化工序，因此缩短了生产周期，降低了生产成本。
22、（4）本专利技术的干法电极中的粘结剂以纤维状态存在，粘结剂与活性材料颗粒表面仅为点接触，不影响活性材料颗粒间的内部接触，活性材料颗粒之间以及与导电剂颗粒之间的接触更紧密，电阻更小。
23、本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
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1.一种负极活性材料的制备方法，其特征在于，所述负极活性材料为磷酸钛钠/碳复合材料；所述磷酸钛钠/碳复合材料的制备过程包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的负极活性材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述磷酸钛钠前驱体的制备过程包括：
3.根据权利要求2所述的负极活性材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述前驱体悬浊液的固含量为15-30%。
4.根据权利要求2所述的负极活性材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述钛源为二氧化钛、钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、磷酸钛、四氯化钛中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的负极活性材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述磷酸根源为NaH2PO4、磷酸二氢铵、磷酸钛、磷酸中的一种或多种。
6.根据权利要求2所述的负极活性材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述钠源为Na2CO3、NaH2PO4、NaHCO3、CH3COONa中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的负极活性材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤3中，所述负极活性材料
8.一种负极活性材料，其特征在于，采用权利要求1至7任一项所述的负极活性材料的制备方法制备得到。
9.一种负极干法电极片，其特征在于，采用权利要求1至7任一项所述的负极活性材料的制备方法制备得到的负极活性材料制备得到；
10.一种水系电池，其特征在于，包括权利要求9所述的负极干法电极片；还包括正极干法电极片、电解液和电池外壳。
...【技术特征摘要】
1.一种负极活性材料的制备方法，其特征在于，所述负极活性材料为磷酸钛钠/碳复合材料；所述磷酸钛钠/碳复合材料的制备过程包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的负极活性材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述磷酸钛钠前驱体的制备过程包括：
3.根据权利要求2所述的负极活性材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述前驱体悬浊液的固含量为15-30%。
4.根据权利要求2所述的负极活性材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述钛源为二氧化钛、钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、磷酸钛、四氯化钛中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的负极活性材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述磷酸根源为nah2po4、磷酸二氢铵、磷酸钛、...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋立君，张永献，杨鹏，钱森森，徐深秋，
申请(专利权)人：超威电源集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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