[發明專利]一種內部反應環境可控的水系鈉離子電池

有效

• 申請號: 202011019106.8
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112054251B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 侯肖瑞;曾詩蒙;田劍莉亞;賀詩陽
• 申請（專利權）人: 賁安能源科技（上海）有限公司
• 主分類號: H01M10/38
• 分類號: H01M10/38;H01M50/409;H01M50/489;H01M4/62
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙) 31241
• 代理人: 盧艷民

1.一種內部反應環境可控的水系鈉離子電池，包括依次設置的正極集流體、正極活性物質、隔膜、負極活性物質和負極集流體，其特征在于，所述正極集流體與正極活性物質之間和負極集流體與負極活性物質之間分別設置有導電吸附層；

所述導電吸附層的厚度為0.01～0.4mm；

所述導電吸附層由膨脹石墨和沸石分子篩組成，所述導電吸附層中所含沸石分子篩的質量分數為5～10％；所述導電吸附層中的膨脹石墨用于增加活性物質和集流體的接觸，且不會引起接觸電阻的升高；

所述隔膜采用具有離子選擇透過性的復合隔膜，所述復合隔膜由陽離子交換膜和陰離子交換膜復合而成，且所述陽離子交換膜正對著所述負極活性物質，所述陰離子交換膜正對著所述正極活性物質；所述隔膜阻斷氫離子和氫氧根離子相互滲透，用于保持正、負極ph環境相對獨立，抑制正極析氧和負極析氫反應的發生；

位于正極集流體和正極活性物質之間導電吸附層中的沸石分子篩用于吸附正極附近由水分解產生的氫離子，保護正極集流體和正極活性物質的穩定性，避免其在酸性條件下被腐蝕和溶解；

位于負極集流體和負極活性物質之間的導電吸附層中的沸石分子篩用于吸附負極附近由水分解產生的氫氧根離子，保護負極活性物質的穩定性，避免其在堿性條件下被溶解。

2.根據權利要求1所述的一種內部反應環境可控的水系鈉離子電池，其特征在于，所述沸石分子篩采用鈉型天然斜發沸石分子篩。

3.根據權利要求1所述的一種內部反應環境可控的水系鈉離子電池，其特征在于，所述導電吸附層采用如下制備方法制備而成：

S1，采用研磨的方式將沸石原料粉碎至10～100微米，制成沸石分子篩；

S2，將膨脹石墨蠕蟲和沸石分子篩混合均勻，得到導電吸附原料；

S3，采用輥壓的方式將步驟S2得到的吸附導電原料壓制成厚度為0.01～0.4mm的膜片，制得導電吸附層。

4.根據權利要求1所述的一種內部反應環境可控的水系鈉離子電池，其特征在于，所述正極集流體和負極集流體分別采用304不銹鋼。