[發(fā)明專利]一種鈉離子電池正極極片及其制備方法和應(yīng)用在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202111281548.4 | 申請(qǐng)日： | 2021-11-01 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN114023921A | 公開（公告）日： | 2022-02-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 王超;林文佳;曾漢民;徐悅斌;何巍 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 惠州億緯鋰能股份有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M4/13 | 分類號(hào)： | H01M4/13;H01M4/139;H01M10/054 |
| 代理公司： | 北京品源專利代理有限公司 11332 | 代理人： | 劉二艷 |
| 地址： | 516006 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 鈉離子 電池 正極 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明提供了一種鈉離子電池正極極片及其制備方法和應(yīng)用，所述鈉離子電池正極極片的活性材料包括聚三苯胺和/或聚三苯胺衍生物，本發(fā)明利用聚三苯胺及其衍生物優(yōu)異的功率和循環(huán)性能，解決了目前無機(jī)類鈉離子正極材料普遍存在的低功率性能問題。本發(fā)明所述鈉離子電池制備工藝簡單、成本低、綠色環(huán)保，具有非常高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和研究意義。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于鈉離子電池技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鈉離子電池正極極片及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)
隨著電動(dòng)汽車及規(guī)模化儲(chǔ)能技術(shù)的推廣應(yīng)用，鋰的需求量逐年遞增，然而鋰在地殼的儲(chǔ)量不高(0.0065％)，70％的鋰集中于南美洲。而目前我國80％的鋰資源供應(yīng)依賴進(jìn)口，存在卡脖子的風(fēng)險(xiǎn)。鈉離子電池與鋰離子電池工作原理相似，性能相近，但相比鋰離子電池具有原材料儲(chǔ)量豐富、分布廣泛、成本低廉、環(huán)境友好和兼容鋰離子電池現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，因此被普遍認(rèn)為是成為大規(guī)模儲(chǔ)能和動(dòng)力電池的重要可選路徑。目前鈉離子電池正極材料，主要分為晶態(tài)材料和非晶態(tài)材料兩大類，包括過渡金屬氧化物、聚陰離子化合物和普魯士藍(lán)類化合物。對(duì)于非晶態(tài)正極材料的研究較少，主要集中于玻璃態(tài)FePO4、V2O5-P2O5體系玻璃。但是這些鈉離子正極材料普遍存在能量密度較低、功率性能差、循環(huán)穩(wěn)定性不強(qiáng)等問題，未來短時(shí)間內(nèi)很難有全面替換電動(dòng)車鋰電池的可能。
CN105399073A公開了一種空心非晶態(tài)NaFePO4納米球的制備方法，所述制備方法包括：在H2和Ar的混合氣氛下，將NaFePO4和油酸鈉加熱至380℃形成混合熔鹽，再加入硬脂酸亞鐵，產(chǎn)物多次水洗和醇洗去除其他鹽分；在100℃下干燥12小時(shí)。本發(fā)明提供的空心非晶態(tài)NaFePO4納米球的制備方法，采用一步鹽熔法，將硬脂酸亞鐵加入NaFePO4和油酸鈉的混合熔鹽中，通過原位-硬模板的方法，制備出空心非晶態(tài)NaFePO4納米球，該產(chǎn)物用于鈉離子電池正極材料，其所述NaFePO4納米球應(yīng)用于鈉離子電池正極材料的能量密度較低且功率性能較差。
CN112310385A公開了一種二氧化鉬納米顆粒鑲嵌碳納米片組裝銀耳狀納米球材料及其制備和在鈉離子電池中的應(yīng)用。所述材料中，MoO2納米顆粒鑲嵌于非晶態(tài)碳納米片內(nèi)，碳納米片交織組裝成銀耳狀納米球，碳納米片之間存在大量介孔等孔隙。制備方法：首先通過鉬酸銨和鹽酸多巴胺的聚合形成前驅(qū)體，再通過煅燒進(jìn)行分解和碳化獲得最終產(chǎn)物，其所述方法復(fù)雜且制得材料的能量密度較低。
上述方案存在有制備方法復(fù)雜或能量密度較低的問題，因此，開發(fā)一種制備方法簡單且能量密度較高的鈉離子電池正極極片是十分必要的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鈉離子電池正極極片及其制備方法和應(yīng)用，所述鈉離子電池正極極片使用聚三苯胺及其衍生物作為正極活性材料，利用聚三苯胺及其衍生物優(yōu)異的功率和循環(huán)性能，解決了目前無機(jī)類鈉離子正極材料普遍存在的低功率性能問題。本發(fā)明所述鈉離子電池正極極片制備工藝簡單、成本低、綠色環(huán)保，具有非常高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和研究意義。
為達(dá)到此發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
第一方面，本發(fā)明提供了一種鈉離子電池正極極片，所述鈉離子電池正極極片的活性材料包括聚三苯胺和/或聚三苯胺衍生物，所述聚三苯胺的結(jié)構(gòu)式如式I所示，所述聚三苯胺衍生物的結(jié)構(gòu)式如式II所示：
其中，R為-H、-CN、-NO2或-SO3中的任意一種或至少兩種的組合，n為40～400，例如：40、50、80、100、200或400等。
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