[发明专利]一种钠离子电池及其制备方法

权利要求书

1.一种钠离子电池，其特征在于：

包括正极和负极，正极活性物质为磷酸钒钠，负极活性物质为硫化锑-碳纳米角复合材料；

其中硫化锑与碳纳米角的质量比为（4至7）:1；

所述硫化锑-碳纳米角复合材料的制备方法包括以下步骤：

S1、将抑制锑水解的EDTA-2Na·2H₂O溶解于稀盐酸中，搅拌至完全溶解；加入锑源，超声搅拌至锑源完全分散，EDTA与锑离子络合；

S2、依次向S1所得混合体系中分散有经过开口处理的碳纳米角和硫源，超声至硫源、锑源在碳纳米角的内外均匀分散；硫源和锑源吸附在碳纳米角的内外表面以及碳纳米角内部；

S3、高温反应生成硫化锑颗粒；

将S2所得混合体系转移至反应釜，反应温度为180℃至300℃下，保温22h至26h；

S4、将经过S3的物料高温下迅速过滤，所得颗粒速冻成型干燥得到球状Sb₂S₃-CNHs复合材料；

硫化锑-碳纳米角复合材料中锥形碳纳米角为聚集的花状球体，花状碳纳米角聚集球体将硫化锑颗粒相互连通，形成导电网络结构。

2.根据权利要求1所述的钠离子电池，其特征在于：锑源为三氧化二锑或者氯化锑。

3.根据权利要求1所述的钠离子电池，其特征在于：硫源为L-半胱氨酸或者硫脲。

4.根据权利要求1所述的钠离子电池，其特征在于：S1中盐酸的质量分数为18% 。

5.根据权利要求1所述的钠离子电池，其特征在于：

EDTA-2Na·2H₂O与锑源的质量比为（ 1至1.5）：1。

6.根据权利要求1所述的钠离子电池，其特征在于：

S2中碳纳米角开口处理条件如下：

将碳纳米角置于在1mol/L的三氟乙酸或者硝酸中，超声分散，混合均匀并通入臭氧，臭氧流量为20～60ml/min反应2h后，抽滤、洗涤，干燥，得到侧壁开口联通碳纳米角聚集体内部孔道与其所在液体环境。

7.根据权利要求1所述的钠离子电池，其特征在于：S4中速冻干燥成型的工艺条件如下：将经过S3高温反应的物料过滤得到的颗粒直接放入液氮中冷冻，随后转移至冷冻干燥，冷冻干燥的时长为60h至72h。

8.根据权利要求1所述的钠离子电池，其特征在于：

Sb₂S₃-CNHs复合材料球状颗粒的粒径为100nm至200nm。

9.一种制备权利要求1至8中任一项所述钠离子电池的方法，其特征在于：

包括以下步骤：

A1、制备负极极片；

将Sb₂S₃-CNHs复合材料、导电剂、粘结剂、分散剂使用去离子水混合得负极浆料，经过涂布、滚压、分切、制片得到负极极片；

A2、制备正极极片；

将磷酸钒钠、导电剂、粘结剂和分散剂使用NMP混合得正极浆料，经过涂布、滚压、分切、制片得到正极极片；

A3、将正极极片、负极极片和隔膜经过卷绕得到卷芯，经过入壳、注液、封装、化成、抽气、密封，得到钠离子电池。