[發(fā)明專利]一種鈉離子電池負極材料和負極的制備方法及鈉離子電池

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210440894.7
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN102916186A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖友好;李偉善;邱顯煥;馮岸柏;馮洪亮
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳華粵寶電池有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/1397;H01M10/36
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務(wù)所 44275
• 代理人: 張明

1.一種鈉離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、按照化學式Na_xNbS₂，換算出所需Na₂S、單質(zhì)鈮和單質(zhì)硫的質(zhì)量，然后分別準確稱取等于換算值的Na₂S、等于換算值的單質(zhì)鈮以及不低于換算值的單質(zhì)硫，其中，0<x<1；

步驟2、將步驟1所得的各原料混合研磨0.5~3小時后施加1~5噸的壓力干壓成型，然后將成型的樣品置于耐800℃以上高溫的真空容器內(nèi)；

步驟3、將裝有樣品的所述真空容器置于加熱裝置中用15~30小時的時間升高溫度到680~720℃并在該溫度下保溫10~30小時，再用20~40小時的時間降溫到240~320℃后迅速取出置于空氣中淬火；

步驟4、將步驟3所得樣品從真空容器內(nèi)取出并研磨0.5~2小時后即得到鈉離子電池負極材料；

其中，步驟1、步驟2和步驟4均在隔絕空氣和水分的環(huán)境中進行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈉離子電池負極材料的制備方法，其特征在于：在步驟1中，所述單質(zhì)硫的稱取量為換算值的101%~120%。

3.一種鈉離子電池負極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、按照權(quán)利要求1所述的制備方法制備鈉離子電池負極材料；

步驟2、稱取65~80重量份的所述鈉離子電池負極材料、15~30重量份的乙炔黑和3~10重量份的粘結(jié)劑，其中，鈉離子電池負極材料、乙炔黑和粘結(jié)劑的重量份之和為100，先將鈉離子電池負極材料和乙炔黑混合研磨0.5~2小時，再加入粘結(jié)劑繼續(xù)研磨1~2小時，然后成型成所需尺寸的鈉離子電池負極。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈉離子電池負極的制備方法，其特征在于：所述粘結(jié)劑包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯的其中一種或兩種。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鈉離子電池負極的制備方法，其特征在于：所述粘結(jié)劑為聚四氟乙烯。

6.一種鈉離子電池，其特征在于：包括正極、負極、隔膜及電解液，所述負極為權(quán)利要求3至5任意一項所述的制備方法所制備得到的鈉離子電池負極。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鈉離子電池，其特征在于：所述正極的材質(zhì)包括鈷酸鈉、鎳酸鈉、鎳鈷錳酸鈉、鎳鈷鋁酸鈉、錳酸鈉、磷酸亞鐵鈉、磷酸錳鈉、磷酸釩鈉的其中一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鈉離子電池，其特征在于：所述隔膜為單層的聚乙烯微孔膜、單層的聚丙烯微孔膜、多層復(fù)合的聚乙烯和聚丙烯微孔膜、無紡布的其中一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鈉離子電池，其特征在于：所述電解液包括鈉鹽和非水溶劑。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鈉離子電池，其特征在于：所述鈉鹽包括六氟磷酸鈉、四氟硼酸鈉、雙三氟甲基磺酰亞胺基鈉、雙草酸硼酸鈉、草酸雙氟硼酸鈉、高氯酸鈉、二全氟烷基三氟磷酸鈉的其中一種或多種，所述鈉鹽的濃度為0.8~1.2mol/L，所述非水溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、丁內(nèi)酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯的其中一種或多種。