[发明专利]一种正极极片和钠离子电池

说明书

本发明提供了一种正极极片和钠离子电池。所述正极极片包括集流体和设置在所述集流体至少一侧表面的正极活性物质层，所述正极活性物质层包括正极活性物质、活性炭、导电剂和粘结剂，所述活性炭的D50粒径小于8μm。本发明的正极极片中可形成活性炭网络，在电池充放电过程中，活性炭网络不仅能够有效提高正极极片的电导率，有利于电子和离子的传输，从而提高正极的动力学性能；同时，活性炭网络还可以在充放电过程中吸附和脱附离子，从而可以提高电池的功率密度和低温性能。

技术领域

本发明属于电池技术领域，涉及一种正极极片和钠离子电池。

背景技术

钠离子电池因为其相对于锂离子电池的成本优势，目前广受大众的关注，目前在储能和低速车领域有着广泛的应用前景，其工作原理与锂离子电池类似，在充放电过程中通过钠离子在正负极之间的脱出和嵌入实现能量的存储与释放。

同锂离子电池类似，目前钠离子电池在功率性能以及低温性能并不理想，由于目前对钠电的研究还不是很多，对于钠电功率性能提升的方法还不多，主要是从钠离子电池正极材料结构和形貌方面进行优化工作。

CN115490267A公开了一种功率层状氧化物正极材料及其制备方法，通过在过渡金属层原位引入合适的铜离子和尺寸较大的稀土离子以形成P2相正极材料，发挥多种金属离子在层状结构中的协同作用，以提升层状氧化物正极材料的空气稳定性和耐湿性，并满足钠离子电池功率性能的要求。

CN115377400B公开了一种钠离子电池正极材料及其制备方法、正极极片和钠离子电池；正极材料包括：正极活性物质；复合包覆层包括第一包覆层，第一包覆层包覆于正极活性物质的表面，第一包覆层包括氟掺杂氮化铝纳米带，且氟掺杂氮化铝纳米带中F和Al之间形成有Al-F键，且氟掺杂的来源为含氟有机物。一方面，氮化铝纳米带具有较高电离度，优异的电子电导率，为呈三维导电网络状的宽带隙的半导体，其能提高电池的循环性能、安全性能和功率性能；另一方面，形成的Al-F键，能降低氮化铝纳米带的带隙，提高材料电子电导率，以提高电池的循环性能和功率性能。然而，上述的专利中，均是对某种正极材料的结构或组分进行优化，应用的范围有限。

因此，亟需开发一种正极，使用范围广泛，并能有效提升钠离子电池的功率性能和低温性能。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种正极极片和钠离子电池。本发明的正极极片可采用不同种类的正极活性物质，应用范围广泛，并且极片中可形成活性炭网络，在电池充放电过程中，活性炭网络不仅能够有效提高正极极片的电导率，有利于电子和离子的传输，从而提高正极的动力学性能；同时，活性炭网络还可以在充放电过程中吸附和脱附离子(例如钠离子)，通过吸附和脱附的方式，可以提高电池的功率密度和低温性能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种正极极片，所述正极极片包括集流体和设置在所述集流体至少一侧表面的正极活性物质层，所述正极活性物质层包括正极活性物质、活性炭、导电剂和粘结剂，所述活性炭的D50粒径小于8μm，例如可以是7.9μm、7.8μm、7.6μm、7.5μm、7.3μm、7.1μm、7μm、6.9μm、6.8μm、6.6μm、6.4μm、6.2μm、6μm、5.9μm、5.8μm、5.6μm、5.4μm、5.2μm、5μm、4.9μm、4.8μm、4.6μm、4.4μm、4.2μm、4μm、3.9μm、3.8μm、3.6μm、3.4μm、3.2μm、3μm、2.9μm、2.8μm、2.6μm、2.4μm、2.2μm、2μm、1.5μm或1μm等。