【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池，尤其涉及改性氟硅酸钠在作为钠电池用固态电解质材料中的应用以及一种正极集流体固态电解质涂层、正极极片以及钠离子电池。
技术介绍
1、随着消费电子设备，新能源汽车市场的不断扩大，以及风电、水电、光电在能源领域占比的不断提升，对于储能设备的需求也越来越大。锂离子电池凭借其凭借其能量密度、工作温度和寿命上的性能优势，迅速取代传统铅酸电池，成为目前市场上的主流。但是锂元素在地壳中的丰度较低(0.0065％)，国内分布较少，造成锂源成本较高、供货易受外界影响。而钠具有与锂相似的嵌入机理，同时在地壳中的丰度达到2.64％，价格低廉，因此钠离子电池可以作为锂离子电池的部分替代品。
2、与锂离子电池相似，钠离子电池也面临着在不良工况下已发生短路形成积热，引起电池材料的热反应最终造成电池的热失控。为了提高电池的能量密度和热稳定，人们对正极材料进行包覆或掺杂，这种措施会改善电池的部分性能，但又引起了电池整体能量密度的下降。
3、为了解决这个问题，人们又尝试在正极集流体上涂覆导电浆料，发现导电浆料的引入可以抑制电池极化、减少热效应、提高电池的倍率性能，同时可提高活性物质与铝箔的粘附性，减少粘结剂的用量。
4、专利cn115700935a公开了一种正极集流体固态电解质涂层，应用在钠电池正极集流体上可以有效阻隔正极活性物质材料与铝箔集流体之间的直接物理接触，防止钠电池安全失效时电池的放热连锁反应的发生，对于提升钠电池的安全性。但是该专利中使用的钠固态电解质，为β-al2o3、na1+xzr2sixp3-x
5、因此，提供一种低成本且对环境稳定的钠电池用固态电解质材料成为需待解决的问题。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本申请提供了一种改性氟硅酸钠在作为钠电池用固态电解质材料中的应用以及一种正极集流体固态电解质涂层、正极极片以及钠离子电池，本专利技术以改性氟硅酸钠作为钠电池用固态电解质材料具有成本低、且具有良好的热稳定性能，可以提高钠离子电池的倍率性能，热稳定性能，循环性能。
2、本专利技术提供了一种改性氟硅酸钠在作为钠电池用固态电解质材料中的应用，所述改性氟硅酸钠的化学式为na2+xsif6-xox，0≤x≤1。
3、优选的，0.01≤x≤1。
4、优选的，所述改性氟硅酸钠选自na2sif6、na2.1sif5.9o0.1、na2.5sif5.5o0.5和na3sif5o中的一种或多种。
5、优选的，所述改性氟硅酸钠的d50在100nm～800nm之间。
6、优选的，所述改性氟硅酸钠通过水热法制备得到。
7、优选的，所述水热法包括以下步骤：
8、将naf、nh4f、sio2、naoh和水混合进行水热反应，得到改性氟硅酸钠。
9、优选的，所述naf、nh4f、sio2、naoh和水的摩尔比为6-x:3:1-x/3:4x:37；0≤x≤1；
10、所述水热反应的温度为200～250℃，压力范围0.6～1.5mpa，反应时间为6～24h。
11、本专利技术还提供了一种正极集流体固态电解质涂层，包括第一导电剂、固态电解质材料和第一粘结剂，所述固态电解质材料为改性氟硅酸钠，所述改性氟硅酸钠的化学式为na2+xsif6-xox，0≤x≤1。
12、优选的，所述第一导电剂包括：炭黑、导电石墨、气相生长碳纤维中的一种或多种；
13、所述第一粘结剂包括：羧甲基纤维素钠cmc、丁苯橡胶sbr、聚丙烯腈pan、聚乙烯醇pva、聚偏氟乙烯pvdf、聚酰亚胺pi中的一种或多种；
14、所述第一导电剂的质量占所述正极集流体固态电解质涂层的总质量的百分比为60％-80％；
15、所述固态电解质占所述正极集流体固态电解质涂层的总质量的百分比为5％-20％；
16、所述第一粘结剂占所述正极集流体固态电解质涂层的总质量的百分比为5％-30％；
17、所述正极集流体固态电解质涂层的厚度为0.2μm-10μm。
18、本专利技术还提供了一种正极极片，包括依次复合而成的正极集流体、正极集流体固态电解质涂层和正极活性物质涂层，所述正极集流体固态电解质涂层为上述正极集流体固态电解质涂层。
19、优选的，所述正极活性物质涂层包括正极活性物质、第二导电剂、第二粘结剂；
20、所述正极活性物质选自nacoo2、na3v2(po4)3、nafepo4、namno2、naxtis2、naxnbs2c12、naxwo3-y、naxv0.5cr0.5s、naxmos3、naxtas2中的一种或几种，0＜x＜2，0＜y＜1；
21、所述第二导电剂选自炭黑、导电石墨、气相生长碳纤维中的一种或多种；
22、所述第二粘结剂选自羧甲基纤维素钠cmc、丁苯橡胶sbr、聚丙烯腈pan、聚乙烯醇pva、聚四氟乙烯ptfe、聚偏氟乙烯pvdf、聚酰亚胺pi中的一种或多种；
23、所述正极活性物质涂层包括：0-10wt％的第二导电剂、90-99wt％的正极活性物质、1-10wt％的第二粘结剂。
24、本专利技术还提供了一种钠离子电池，包括正极极片、负极极片、隔膜、电解液，所述正极极片选自上述正极极片。
25、本专利技术提供了一种改性氟硅酸钠在作为钠电池用固态电解质材料中的应用，所述改性氟硅酸钠的化学式为na2+xsif6-xox，0≤x≤1，所述改性氟硅酸钠以氧离子取代氟离子进行部分掺杂。本专利技术提供的钠电池用固态电解质材料调整了na离子传输瓶颈尺寸，提高了na离子的浓度，并将其用于固态电解质的正极集流体固态电解质涂层和隔膜涂覆浆料，应用在钠离子电池中，证实了使用上述材料的电池在热稳定性，倍率性能，循环性能上有改善。并且，该材料的使用明显抑制了钠离子电池的产气现象。
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1.一种改性氟硅酸钠在作为钠电池用固态电解质材料中的应用，其特征在于，所述改性氟硅酸钠的化学式为Na2+xSiF6-xOx，0≤x≤1。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，0.01≤x≤1。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述改性氟硅酸钠选自Na2SiF6、Na2.1SiF5.9O0.1、Na2.5SiF5.5O0.5和Na3SiF5O中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述改性氟硅酸钠的D50在100nm～800nm之间。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述改性氟硅酸钠通过水热法制备得到。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述水热法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述NaF、NH4F、SiO2、NaOH和水的摩尔比为(6-x):3:(1-x/3):4x:37；0≤x≤1；
8.一种正极集流体固态电解质涂层，其特征在于，包括第一导电剂、固态电解质材料和第一粘结剂，所述固态电解质材料为改性氟硅酸钠，所述改性氟
9.根据权利要求8所述的正极集流体固态电解质涂层，其特征在于，所述第一导电剂包括：炭黑、导电石墨、气相生长碳纤维中的一种或多种；
10.一种正极极片，其特征在于，包括依次复合而成的正极集流体、正极集流体固态电解质涂层和正极活性物质涂层，所述正极集流体固态电解质涂层为权利要求8或9所述的正极集流体固态电解质涂层。
11.根据权利要求10所述的正极极片，其特征在于，所述正极活性物质涂层包括正极活性物质、第二导电剂、第二粘结剂；
12.一种钠离子电池，其特征在于，包括正极极片、负极极片、隔膜、电解液，所述正极极片选自权利要求10或11所述的正极极片。
...【技术特征摘要】
1.一种改性氟硅酸钠在作为钠电池用固态电解质材料中的应用，其特征在于，所述改性氟硅酸钠的化学式为na2+xsif6-xox，0≤x≤1。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，0.01≤x≤1。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述改性氟硅酸钠选自na2sif6、na2.1sif5.9o0.1、na2.5sif5.5o0.5和na3sif5o中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述改性氟硅酸钠的d50在100nm～800nm之间。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述改性氟硅酸钠通过水热法制备得到。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述水热法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述naf、nh4f、sio2、naoh和水的摩尔比为(6-x):3:(1-x/3):4x...
【专利技术属性】
技术研发人员：周昊，周龙捷，李立飞，卜瑶，邹魁，蒋昊阳，赵辉，
申请(专利权)人：江苏蓝固新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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