[發明專利]鈉離子電池及其制備方法

在審

• 申請號: 201710141973.0
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN106876781A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 李國龍;褚春波;徐延杰;張耀;王明旺;梁銳
• 申請（專利權）人: 欣旺達電子股份有限公司
• 主分類號: H01M10/054
• 分類號: H01M10/054;H01M10/058
• 代理公司: 深圳市明日今典知識產權代理事務所(普通合伙)44343
• 代理人: 王杰輝

技術領域

本發明涉及到新能源領域，特別是涉及到鈉離子電池及其制備方法。

背景技術

鈉離子電池工作原理是利用鈉離子在正負極之間嵌脫過程實現充放電。鈉離子電池具有的優勢有：(1)鈉鹽原材料儲量豐富，價格低廉，原料成本降低一半；(2)由于鈉鹽特性，允許使用低濃度電解液(同樣濃度電解液，鈉鹽電導率高于鋰電解液20％左右)降低成本；(3)鈉離子不與鋁形成合金，負極可采用鋁箔作為集流體，可以進一步降低成本8％左右，降低重量10％左右；(4)由于鈉離子電池無過放電特性，允許鈉離子電池放電到零伏。鈉離子電池能量密度大于100Wh/kg，且其成本優勢明顯，有望在大規模儲能中取代傳統鉛酸電池。

但鈉離子電池會面臨電極材料首次庫倫效率較低的問題，首效較低的原因主要是因為電池首次充電時從正極脫出的鈉離子會在負極發生反應，形成SEI膜或發生其他副反應，造成活性鈉離子損失。這樣在電池放電時就無法有同等的鈉離子從負極脫出返回正極，導致電芯的容量偏低。

因此，現有技術還有待改進。

發明內容

本發明的主要目的為提供一種鈉離子電池的制備方法，旨在解決現有鈉離子電池的首次庫倫效率低的問題。

本發明提出一種鈉離子電池制備方法，包括：

對預設的負極極片進行補鈉處理，得到富鈉的負極極片；

將預設的正極極片和所述富鈉的負極極片裁片后與隔膜組配成電芯，放置于電池殼體內封裝；

對封裝后的所述電池殼體內注入指定電解液，靜置一定時間后化成，得到鈉離子電池。

優選地，所述對預設的負極極片進行補鈉處理，得到富鈉的負極極片的步驟，包括：在惰性氣氛中，將有機鈉溶液噴灑或滴加于負極極片的表面，使有機鈉溶液中的鈉離子被還原成金屬鈉并嵌入負極極片中，烘干后得到富鈉的負極極片。

優選地，所述對預設的負極極片進行補鈉處理，得到富鈉的負極極片的步驟，包括：通過振動篩選的方式，將納米或微米金屬鈉顆粒分散在負極極片表面進行補鈉，得到富鈉的負極極片。

優選地，所述對預設的負極極片進行補鈉處理，得到富鈉的負極極片的步驟，包括：通過擠壓涂布的方式將熔融金屬鈉涂布在負極極片表面，進行補鈉，得到富鈉的負極極片。

優選地，所述對預設的負極極片進行補鈉處理，得到富鈉的負極極片的步驟，包括：將負極極片在含鈉溶液中進行電鍍補鈉，烘干后得到富鈉的負極極片。

優選地，所述對預設的負極極片進行補鈉處理，得到富鈉的負極極片的步驟，包括：通過物理氣相沉積的方法將鈉沉積在負極極片上進行補鈉，得到富鈉的負極極片。

優選地，所述正極極片的制備方法為：將正極活性材料、導電劑、粘結劑以一定比例分散在指定溶劑中，攪拌均勻形成正極漿料；將所述正極漿料涂布于正極集流體，烘干后制備得到正極極片；所述正極漿料中添加一定比例的富鈉化合物。

優選地，所述負極極片的制備方法為：將負極活性材料、導電劑、粘結劑以一定比例分散在所述溶劑中，攪拌均勻形成負極漿料；將所述負極漿料涂布于負極集流體，烘干后制備得到負極極片；所述負極漿料中添加一定比例的富鈉化合物或金屬鈉。

本發明還提供了一種鈉離子電池，由上述制備方法制備而成。

優選地，所述正負極理論比容量配比為1:1.05至1:1.5。

本發明有益技術效果：相比與通常工藝制備的鈉離子電池，本發明的鈉離子電池，首次效率可以提高20％以上，大幅提高了電池活性材料的利用率和整體的能量密度；本發明中的鈉離子電池由于經過補鈉處理，其負極材料可以選用首效較低但是其他性能更加優秀的電極材料，比如硬碳；其正極材料也不要求必須是富鈉的正極材料，其他一些貧鈉的正極材料比如貧鈉普魯士藍也可以用作鈉離子電池正極材料，增大了材料選擇范圍，而且正、負極材料配比更加優化。

附圖說明

圖1本發明一實施例中鈉離子電池制備方法流程示意圖。

本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

參照圖1，本發明實施例提出一種鈉離子電池制備方法，包括：

S1：對預設的負極極片進行補鈉處理，得到富鈉的負極極片；

S2：將預設的正極極片和所述富鈉的負極極片與隔膜組配成電芯，放置于電池殼體內封裝；

S3：對封裝后的所述電池殼體內注入指定電解液，靜置一定時間后化成，得到鈉離子電池。