[发明专利]一种Na-CO2室温二次电池及其制备方法

权利要求书

1.一种Na-CO₂室温二次电池，其特征在于：由负极壳、弹片、垫片、钠片、隔膜、电解液、二氧化碳-空气电极和多孔正极壳组装而成的钮扣电池，其中钠片为负极，二氧化碳-空气电极为正极，二氧化碳-空气电极由正极催化剂与集流体组成，正极催化剂与集流体均具有多孔结构；弹片为不锈钢片，用于电池内部空间填充以提高电池密闭性；垫片为不锈钢片；隔膜位于负极钠片与正极集流体之间，用于阻隔电子传输；电解液为NaClO₄/四乙二醇二甲醚(TEGDME)溶液，电解液浸润于隔膜中。

2.根据权利要求1所述Na-CO₂室温二次电池，其特征在于：所述正极催化剂为碳纳米管、碳60球烯或还原石墨；集流体为泡沫镍、400-1000目的镍网或铝网，集流体直径为14mm；隔膜为聚乙烯-聚丙烯-聚乙烯依次叠加构成的三层复合膜或多孔隙玻璃纤维纸，其中多孔隙玻璃纤维纸的直径为16mm，厚度为0.3mm，孔隙率为92-98％；NaClO₄/四乙二醇二甲醚(TEGDME)溶液的浓度为1molL^-1；钮扣电池的尺寸为直径20mm、厚3.2mm，多孔正极壳的直径为20mm，多孔正极壳上均布直径为1mm的19个孔。

3.根据权利要求1所述Na-CO₂室温二次电池，其特征在于：所述二氧化碳-空气电极的制备方法，包括以下步骤：

1)将碳纳米管、碳60球烯或还原石墨在120℃、-0.1Mpa下干燥2小时；

2)将干燥后的碳纳米管、碳60球烯或还原石墨与四乙二醇二甲醚(TEGDME)混合，在40KHz下超声反应30min，制得多孔结构的正极催化剂-TEGDME分散液；

3)在多孔结构的正极催化剂-TEGDME分散液中添加作为正极催化剂与集流体的粘结剂的聚偏氟乙烯(PVdF)，聚偏氟乙烯的添加量为分散液质量的5％，然后将分散液喷涂在温度300-600℃的集流体上，分散液中多孔结构的正极催化剂与TEGDME的用量比为20mg：10mL，制得二氧化碳-空气电极。

4.一种如权利要求1所述Na-CO₂室温二次电池的制备方法，其特征在于：将弹片、垫片、钠片、隔膜依次放入负极壳内，滴加30μL电解液，放置制备好的二氧化碳-空气电极，然后安装多孔正极壳，最后用封口机以5MPa压力压实。