【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钠离子电池，尤其涉及一种补钠隔膜及其制备方法和应用以及钠离子电池。
技术介绍
1、类似于锂离子电池，钠离子电池中的电极材料在电化学循环过程中也会遭受na+损失，导致电池容量和能量密度下降。在钠离子电池中，造成不可逆容量损失的主要原因如下：(1)电解液分解形成sei膜（钠离子电池的电解液在低电位下容易发生不可逆分解反应，形成sei膜），sei膜在电化学循环过程中不断分解和重构，导致活性na+的进一步消耗；(2)缺陷结构捕获na+；负极材料具有多种结构缺陷和亲钠官能团，这些结构捕获na+使其无法正常脱嵌，导致na+的损失；(3)副反应引发的na+损失：例如，普鲁士蓝等正极材料中存在配位水，在高电位下容易发生电解质副反应，导致na+消耗。钠离子电池可以通过加入补钠剂来提高和维持钠离子电池的循环寿命。
2、现有的补钠技术中，主要包括金属钠预钠法、在正极片加入补钠剂以及通过隔膜补钠。金属钠预钠法需要使用金属钠，金属钠的反应活性高、遇水易自燃，因此使用时要求严格的无水无氧环境，安全性不能保证。正极片加入补钠剂是将补钠剂添加到正极浆料中，再涂覆在集流体上制成正极极片；隔膜补钠是将补钠剂与导电剂涂覆在隔膜表面；这两种方法均是通过补钠剂反应后产生钠离子，实现补钠。但是补钠剂反应后会产生一定量的气体，以及残留的固体，这些副产物会残留在电池内部，甚至穿过隔膜与负极发生反应，导致sei膜的分解、电池鼓包和电池胀气，从而影响电池的循环寿命和安全性能。
技术实现思路
1、本专利技术的
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种补钠隔膜，包括基膜层、保护层、补钠层以及氧吸收层，所述补钠层和氧吸收层相邻设置；所述保护层包括无机填料和粘结剂；所述氧吸收层包括氧吸收剂、粘结剂、分散剂和导电剂。
4、优选地，所述氧吸收剂包括二丁基羟基甲苯、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、二硫代氨基甲烷、肉桂酸甲酯、uv-531、uv-538、uv-0、uv-9、uv-p、uv-234、uv-326、uvp-327和uvp-328中的一种或多种。
5、优选地，所述无机填料包括氧化铝、氧化锆、勃姆石、氢氧化镁、硫酸钡、氧化硅、氮化铝、氧化镁和二氧化钛中的一种或多种。
6、优选地，所述基膜层的材质为聚丙烯或聚乙烯，所述基膜层的厚度为6μm~9μm。
7、优选地，所述保护层、补钠层和氧吸收层的厚度独立地为0.5μm~4μm。
8、优选地，所述补钠层包括补钠剂、粘结剂、分散剂和导电剂。
9、优选地，所述补钠层中的补钠剂与所述氧吸收层中的氧吸收剂质量比为1：(0.2~1)。
10、本专利技术还提供了上述技术方案所述补钠隔膜的制备方法，包括：在基膜表面涂覆保护层浆料、补钠层浆料和氧吸收层浆料，每层浆料涂覆完成后干燥，然后涂覆下一层浆料，得到补钠隔膜。
11、本专利技术还提供了上述技术方案所述补钠隔膜的应用，所述应用包括在钠离子储能材料中的应用。
12、本专利技术还提供一种钠离子电池，包括正极极片、负极极片、电解液以及设置于所述正极极片和负极极片之间的补钠隔膜；所述补钠隔膜为上述技术方案所述补钠隔膜；所述补钠隔膜的补钠层与正极极片相对设置。
13、本专利技术提供了一种补钠隔膜，包括基膜层、保护层、补钠层以及氧吸收层，所述补钠层和氧吸收层相邻设置；所述保护层包括无机填料和粘结剂；所述氧吸收层包括氧吸收剂、粘结剂、分散剂和导电剂。本专利技术以基膜层作为补钠隔膜的基础，通过设置保护层，保持补钠隔膜的稳定性及绝缘性，减少电芯制造过程和充放电过程中产生的毛刺和化合物对隔膜的穿刺作用，降低正负极接触短路的风险，保护层还能减少电解液中钠化合物等与基膜层的接触面积，降低基膜层被电解液的分解产物和活性物质堵塞的风险；通过补钠层解离出钠离子，弥补电池在使用过程中的钠损失，进而有效提高钠离子电池的首次库伦效率、充放电容量和能量密度；通过氧吸收层与补钠层相互配合，吸附补钠层副产气体和固体残留，同时吸附电解液产生的副反应产物，阻止sei膜的分解，降低产气，进一步提高电池的循环性能和安全性能。实施例的结果显示，将本专利技术提供的补钠隔膜用于钠离子电池，首次库伦效率在87.23%~92.58%，0.5c循环500圈的容量保持率在97.26%~99.34%，满电存储15天产气量0.31ml/ah~0.46ml/ah。
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1.一种补钠隔膜，其特征在于，包括基膜层、保护层、补钠层以及氧吸收层，所述补钠层和氧吸收层相邻设置；所述保护层包括无机填料和粘结剂；所述氧吸收层包括氧吸收剂、粘结剂、分散剂和导电剂。
2.根据权利要求1所述的补钠隔膜，其特征在于，所述氧吸收剂包括二丁基羟基甲苯、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、二硫代氨基甲烷、肉桂酸甲酯、UV-531、UV-538、UV-0、UV-9、UV-P、UV-234、UV-326、UVP-327和UVP-328中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的补钠隔膜，其特征在于，所述无机填料包括氧化铝、氧化锆、勃姆石、氢氧化镁、硫酸钡、氧化硅、氮化铝、氧化镁和二氧化钛中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的补钠隔膜，其特征在于，所述基膜层的材质为聚丙烯或聚乙烯，所述基膜层的厚度为6μm~9μm。
5.根据权利要求1所述的补钠隔膜，其特征在于，所述保护层、补钠层和氧吸收层的厚度独立地为0.5μm~4μm。
6.根据权利要求1所述的补钠隔膜，其特征在于，所述补钠层包括补钠剂、粘结剂、分散剂和导电剂。p>
7.根据权利要求6所述的补钠隔膜，其特征在于，所述补钠层中的补钠剂与所述氧吸收层中的氧吸收剂质量比为1：(0.2~1)。
8.权利要求1~7任一项所述补钠隔膜的制备方法，其特征在于，包括：在基膜表面涂覆保护层浆料、补钠层浆料和氧吸收层浆料，每层浆料涂覆完成后干燥，然后涂覆下一层浆料，得到补钠隔膜。
9.权利要求1~7任一项所述补钠隔膜或权利要求8所述制备方法制得的补钠隔膜的应用，其特征在于，所述应用包括在钠离子储能材料中的应用。
10.一种钠离子电池，其特征在于，包括正极极片、负极极片、电解液以及设置于所述正极极片和负极极片之间的补钠隔膜；所述补钠隔膜为权利要求1~7任一项所述补钠隔膜或权利要求8所述制备方法制得的补钠隔膜；所述补钠隔膜的补钠层与正极极片相对设置。
...【技术特征摘要】
1.一种补钠隔膜，其特征在于，包括基膜层、保护层、补钠层以及氧吸收层，所述补钠层和氧吸收层相邻设置；所述保护层包括无机填料和粘结剂；所述氧吸收层包括氧吸收剂、粘结剂、分散剂和导电剂。
2.根据权利要求1所述的补钠隔膜，其特征在于，所述氧吸收剂包括二丁基羟基甲苯、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、二硫代氨基甲烷、肉桂酸甲酯、uv-531、uv-538、uv-0、uv-9、uv-p、uv-234、uv-326、uvp-327和uvp-328中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的补钠隔膜，其特征在于，所述无机填料包括氧化铝、氧化锆、勃姆石、氢氧化镁、硫酸钡、氧化硅、氮化铝、氧化镁和二氧化钛中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的补钠隔膜，其特征在于，所述基膜层的材质为聚丙烯或聚乙烯，所述基膜层的厚度为6μm~9μm。
5.根据权利要求1所述的补钠隔膜，其特征在于，所述保护层、补钠层和氧吸收层的厚度...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋春华，韩杨兵，韩勋建，雷付权，潘崇浩，韩征明，杜兴华，洪寿钰，牟泫，
申请(专利权)人：兴储世纪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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