[发明专利]可塑性电极及制备方法以及水系钠离子电池及制备方法

权利要求书

1.一种水系钠离子电池可塑性电极，其特征在于，其包括的组分及质量百分比如下：

电极活性材料40～50％、导电材料3-10％、粘结剂大于0％的数-10％、交联剂大于0％的数-5％、保湿剂大于0％的数-10％、表面活性剂大于0％的数-3％、电解质盐大于0％的数-30％和去离子水10～30％；

所述电极活性材料分为正电极活性材料和负电极活性材料，正极活性材料选自过渡金属氧化物、磷酸盐聚阴离子化合物、普鲁士蓝类似物和有机电极材料；负极活性材料选自活性炭、普鲁士蓝类似物、储钠有机物和钛磷基氧化物；

所述的导电材料选自人造石墨、天然石墨、活性炭、石墨烯、碳黑、碳纤维和介孔碳；

所述的粘结剂选自聚丙烯酸、聚乙烯醇、鹿角果胶、羟乙基纤维素、黄原胶，聚四氟乙烯和PVDF；

所述的交联剂选自硅烷交联剂、聚乙烯醇和硼酸；所述的保湿剂选自甘油、山梨醇、丙二醇和聚乙二醇。

2.根据权利要求1所述的可塑性电极，其特征在于，所述的表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠和硬脂酸。

3.根据权利要求1所述的可塑性电极，其特征在于，所述的电解质盐选自硫酸钠、硝酸钠、次氯酸钠和亚硫酸钠。

4.一种制备权利要求1所述的水系钠离子电池可塑性电极的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1将电解质盐和去离子水均匀混合形成电解质溶液；

S2将表面活性剂和保湿剂加入电解质溶液中，混合成均匀的溶剂基体；

S3将导电材料加入溶剂基体中，通过高速搅拌使导电材料在溶剂基体中分散均匀；

S4如果要制备正极电极，则加入正极活性材料和粘结剂，如果要制备负极电极，则加入负极活性材料和粘结剂，然后高速搅拌混合均匀；

S5加入交联剂低速搅拌混合，使其与粘结剂发生交联作用形成三维网状结构的水系钠离子电池可塑性电极膏体；

上述制备步骤中，各组分的重量百分比为：正极活性材料或负极活性材料40～50％，导电材料3-10％，粘结剂大于0％的数-10％、交联剂大于0％的数-5％，保湿剂大于0％的数-10％，表面活性剂大于0％的数-3％，电解质盐大于0％的数-30％，去离子水10～30％。

5.利用权利要求1的可塑性电极制备水系钠离子电池的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

Z1放置下夹板，然后在下夹板上放置下集流体；

Z2在下集流体上放置导电板，在导电板上加入适量的可塑性负电极膏体；

Z3在可塑性负电极膏体上放置隔膜，并对可塑性负电极膏体进行预压整形；

Z4在隔膜上加入适量的可塑性正电极膏体；

Z5重复上述的步骤Z2-Z4步若干次，直至完成电池设计容量所需的电极层数，每次放置导电板时，要对可塑性正电极膏体进行预压整形；

Z6依次放置上导电板、上集流体和上夹板，制成可塑性电极水系钠离子电池。

6.一种水系钠离子电池，其特征在于，从下到上依次包括下夹板、下集流体、导电板、可塑性负电极、隔膜、可塑性正电极、上导电板、上集流体和上夹板，在下夹板与上导电板之间设有多个由所述导电板、可塑性负电极、隔膜、和可塑性正电极组成的电池单元，所述的导电板和隔膜的两侧都设有向上凸沿，导电板上的凸沿的高度与可塑性负电极的厚度相对应，隔膜的凸沿的高度与可塑性正电极的厚度相对应，所述下夹板、下集流体、上导电板、上集流体和上夹板都为板状件，其中，所述可塑性负电极、可塑性正电极为权利要求1中所述的可塑性电极。