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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新能源电池领域,涉及钠离子电池,具体涉及一种钠离子电池负极片及其制备方法。
技术介绍
1、近几年,锂离子电池成本大幅度增加,相比之下的低成本钠离子电池显得更有优势,钠离子电池的工作原理以及生产工艺同锂电池均相似,但钠矿资源广、成本低。对于钠电硬碳负极材料而言,主要分为生物质硬碳与煤基硬碳,煤基硬碳具备成本低,来源广,且高压实密度等诸多优点,但其对钠电位低,比较接近钠金属电位,倍率性能差于生物质硬碳,且无烟煤颗粒更容易破碎,极片表面小颗粒容易剥离,可能导致电池hipot通过率低,自放电速率高等问题。
技术实现思路
1、为解决
技术介绍
中存在的问题,本专利技术结合生物质硬碳和煤基硬碳的特点,采用分层涂布方式将煤基硬碳涂覆在靠近集流体一侧,生物质硬碳涂覆在煤基硬碳表面,有效提高hipot通过率,降低自放电,可提高负极面密度且兼顾负极动力学。
2、为了实现上述目的,本专利技术采取以下技术方案:
3、一种钠离子电池负极片,包括集流体、负极涂层a和负极涂层b;所述负极涂层a涂覆在集流体的至少一个表面,所述负极涂层b涂覆在负极涂层a的表面,所述负极涂层a的负极活性物质为煤基硬碳,所述负极涂层b的负极活性物质为生物质硬碳,所述煤基硬碳0.2v以上容量占比r1满足20%≤r1≤27%,所述生物质硬碳0.2v以上容量占比r2满足23%≤r2≤35%,且满足r1<r2。
4、进一步的,所述负极涂层a和负极涂层b中还包括导电剂和粘结剂。
5、进一
6、进一步的,所述导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、导电石墨,石墨烯、碳纤维、乙炔黑、科琴黑中一种或几种的组合。
7、进一步的,所述粘结剂包括丁苯橡胶、聚丙烯酸、羧甲基纤维素、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚氧化乙烯中一种或几种的组合。
8、一种所述的钠离子电池负极片的制备方法,包括以下步骤:
9、步骤一、将负极浆料a涂覆在集流体的至少一个表面,得到负极涂层a,所述负极浆料a中负极活性物质为煤基硬碳;
10、步骤二、将负极浆料b涂覆在负极涂层a上得到负极涂层b,所述负极浆料b中的负极活性物质为生物质硬碳;
11、步骤三、涂布后对其进行烘烤、辊压、模切得到钠离子电池负极片。
12、进一步的,所述负极浆料a和负极浆料b中还包括导电剂和粘结剂。
13、进一步的,所述负极涂层a的单面面密度为m1,负极涂层b单面面密度为m2,满足m2≤0.5m1,m1+m2≤110g/m2。
14、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:
15、(1)生物质硬碳表面掉粉情况优于煤基硬碳,该双层涂布方式能够有效降低负极片表面破损情况,提高电芯hipot测试通过率,降低电芯自放电速率。
16、(2)生物质硬碳设置在远离集流体一侧,斜坡容量占比高,析钠风险低,可有利于提高负极面密度,提高能量密度的同时兼顾负极动力学。
17、(3)生物质硬碳压实密度低,该涂层在负极外层,涂层内空隙高,保证离子通路充裕,煤基硬碳涂覆在靠近集流体的一侧,煤基硬碳涂层压实密度高,涂层内空隙较少,可保证电子由集流体向涂层传递路径充足,本专利技术涂层兼顾电子动力学和离子动力学。
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1.一种钠离子电池负极片,包括集流体、负极涂层a和负极涂层b;所述负极涂层a涂覆在集流体的至少一个表面,所述负极涂层b涂覆在负极涂层a的表面,其特征在于:所述负极涂层a的负极活性物质为煤基硬碳,所述负极涂层b的负极活性物质为生物质硬碳,所述煤基硬碳0.2V以上容量占比R1满足20%≤R1≤27%,所述生物质硬碳0.2V以上容量占比R2满足23%≤R2≤35%,且满足R1<R2。
2.根据权利要求1所述的钠离子电池负极片,其特征在于:所述负极涂层a和负极涂层b中还包括导电剂和粘结剂。
3.根据权利要求2所述的钠离子电池负极片,其特征在于:负极片内总的负极活性物质与导电剂和粘结剂的重量比例为(90-98):(0.5-5.0):(1.5-5.0)。
4.根据权利要求2所述的钠离子电池负极片,其特征在于:所述导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、导电石墨,石墨烯、碳纤维、乙炔黑、科琴黑中一种或几种的组合。
5.根据权利要求2所述的钠离子电池负极片,其特征在于:所述粘结剂包括丁苯橡胶、聚丙烯酸、羧甲基纤维素、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚氧化乙烯
6.一种权利要求1-5所述的钠离子电池负极片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述负极浆料A和负极浆料B中还包括导电剂和粘结剂。
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述负极涂层a的单面面密度为m1,负极涂层b单面面密度为m2,满足m2≤0.5m1,m1+m2≤110g/m2。
...【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池负极片,包括集流体、负极涂层a和负极涂层b;所述负极涂层a涂覆在集流体的至少一个表面,所述负极涂层b涂覆在负极涂层a的表面,其特征在于:所述负极涂层a的负极活性物质为煤基硬碳,所述负极涂层b的负极活性物质为生物质硬碳,所述煤基硬碳0.2v以上容量占比r1满足20%≤r1≤27%,所述生物质硬碳0.2v以上容量占比r2满足23%≤r2≤35%,且满足r1<r2。
2.根据权利要求1所述的钠离子电池负极片,其特征在于:所述负极涂层a和负极涂层b中还包括导电剂和粘结剂。
3.根据权利要求2所述的钠离子电池负极片,其特征在于:负极片内总的负极活性物质与导电剂和粘结剂的重量比例为(90-98):(0.5-5.0):(1.5-5.0)。
4.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:林子舜,晁广召,周标,王克涛,郭锋,杨志,
申请(专利权)人:上海汉行科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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