[发明专利]钠离子电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及到新能源领域，特别是涉及到钠离子电池及其制备方法。

背景技术

钠离子电池工作原理是利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电。钠离子电池具有的优势有：(1)钠盐原材料储量丰富，价格低廉，原料成本降低一半；(2)由于钠盐特性，允许使用低浓度电解液(同样浓度电解液，钠盐电导率高于锂电解液20％左右)降低成本；(3)钠离子不与铝形成合金，负极可采用铝箔作为集流体，可以进一步降低成本8％左右，降低重量10％左右；(4)由于钠离子电池无过放电特性，允许钠离子电池放电到零伏。钠离子电池能量密度大于100Wh/kg，且其成本优势明显，有望在大规模储能中取代传统铅酸电池。

但钠离子电池会面临电极材料首次库伦效率较低的问题，首效较低的原因主要是因为电池首次充电时从正极脱出的钠离子会在负极发生反应，形成SEI膜或发生其他副反应，造成活性钠离子损失。这样在电池放电时就无法有同等的钠离子从负极脱出返回正极，导致电芯的容量偏低。

因此，现有技术还有待改进。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种钠离子电池的制备方法，旨在解决现有钠离子电池的首次库伦效率低的问题。

本发明提出一种钠离子电池制备方法，包括：

对预设的负极极片进行补钠处理，得到富钠的负极极片；

将预设的正极极片和所述富钠的负极极片裁片后与隔膜组配成电芯，放置于电池壳体内封装；

对封装后的所述电池壳体内注入指定电解液，静置一定时间后化成，得到钠离子电池。

优选地，所述对预设的负极极片进行补钠处理，得到富钠的负极极片的步骤，包括：在惰性气氛中，将有机钠溶液喷洒或滴加于负极极片的表面，使有机钠溶液中的钠离子被还原成金属钠并嵌入负极极片中，烘干后得到富钠的负极极片。

优选地，所述对预设的负极极片进行补钠处理，得到富钠的负极极片的步骤，包括：通过振动筛选的方式，将纳米或微米金属钠颗粒分散在负极极片表面进行补钠，得到富钠的负极极片。

优选地，所述对预设的负极极片进行补钠处理，得到富钠的负极极片的步骤，包括：通过挤压涂布的方式将熔融金属钠涂布在负极极片表面，进行补钠，得到富钠的负极极片。

优选地，所述对预设的负极极片进行补钠处理，得到富钠的负极极片的步骤，包括：将负极极片在含钠溶液中进行电镀补钠，烘干后得到富钠的负极极片。

优选地，所述对预设的负极极片进行补钠处理，得到富钠的负极极片的步骤，包括：通过物理气相沉积的方法将钠沉积在负极极片上进行补钠，得到富钠的负极极片。

优选地，所述正极极片的制备方法为：将正极活性材料、导电剂、粘结剂以一定比例分散在指定溶剂中，搅拌均匀形成正极浆料；将所述正极浆料涂布于正极集流体，烘干后制备得到正极极片；所述正极浆料中添加一定比例的富钠化合物。

优选地，所述负极极片的制备方法为：将负极活性材料、导电剂、粘结剂以一定比例分散在所述溶剂中，搅拌均匀形成负极浆料；将所述负极浆料涂布于负极集流体，烘干后制备得到负极极片；所述负极浆料中添加一定比例的富钠化合物或金属钠。

本发明还提供了一种钠离子电池，由上述制备方法制备而成。

优选地，所述正负极理论比容量配比为1:1.05至1:1.5。

本发明有益技术效果：相比与通常工艺制备的钠离子电池，本发明的钠离子电池，首次效率可以提高20％以上，大幅提高了电池活性材料的利用率和整体的能量密度；本发明中的钠离子电池由于经过补钠处理，其负极材料可以选用首效较低但是其他性能更加优秀的电极材料，比如硬碳；其正极材料也不要求必须是富钠的正极材料，其他一些贫钠的正极材料比如贫钠普鲁士蓝也可以用作钠离子电池正极材料，增大了材料选择范围，而且正、负极材料配比更加优化。

附图说明

图1本发明一实施例中钠离子电池制备方法流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，本发明实施例提出一种钠离子电池制备方法，包括：

S1：对预设的负极极片进行补钠处理，得到富钠的负极极片；

S2：将预设的正极极片和所述富钠的负极极片与隔膜组配成电芯，放置于电池壳体内封装；

S3：对封装后的所述电池壳体内注入指定电解液，静置一定时间后化成，得到钠离子电池。