[發(fā)明專利]鈉金屬電池、電化學裝置

在審

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• 申請日: 2021-06-26
• 公開（公告）號: CN114824167A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 曾毓群
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/134
• 分類號: H01M4/134;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/054
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 李劍

1.一種鈉金屬電池，所述電池包括正極極片和負極極片，其特征在于，所述負極極片為負極集流體，所述電池在首次充放電后在所述負極集流體上原位沉積鈉層的厚度≥30nm，

其中，所述正極極片中正極活性物質(zhì)的首次充電容量為Q_CmAh/g、首次放電容量Q_D mAh/g、正極活性物質(zhì)涂敷質(zhì)量C_W g/cm²及鈉金屬的理論體積克容量為X mAh/cm³滿足以下公式：

所述負極集流體的至少部分表面設置導電涂層，所述導電涂層的厚度為1μm～10μm。

2.根據(jù)權利要求1所述的電池，其特征在于，所述負極集流體包括鋁基集流體，所述鋁基集流體包含如下技術特征中的至少一種：

(1)所述鋁基集流體包括鋁箔或鋁合金箔中的至少一種；

(2)所述鋁基集流體為鋁基復合集流體，所述鋁基復合集流體包括高分子基膜及形成于所述高分子基膜的兩側(cè)的鋁箔和/或鋁合金箔；

(3)所述鋁基集流體為鋁基復合集流體，所述鋁基復合集流體包括高分子基膜及形成于所述高分子基膜的兩側(cè)的鋁箔和/或鋁合金箔，所述高分子基膜為聚酰胺、聚對苯二甲酸酯、聚酰亞胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酰對苯二胺、聚丙乙烯、聚甲醛、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、硅橡膠、聚碳酸酯中的任意一種；

(4)所述鋁基集流體的表面粗糙度為0.3μm～1.5μm。

3.根據(jù)權利要求1所述的電池，其特征在于，所述導電涂層包括導電劑和粘結劑，所述粘結劑包括金屬、導電碳、導電聚合物和導電陶瓷材料中的至少一種。

4.根據(jù)權利要求3所述的電池，其特征在于，所述導電涂層包括如下技術特征中的至少一種：

(5)所述金屬為體心立方結構，所述金屬包括α-Fe、V、Nb、Cr、Mo、Ta、W中的任意一種；

(6)所述導電碳包括導電碳黑、石墨、碳纖維、單壁碳納米管、多壁碳納米管、石墨烯、富勒烯中的至少一種；

(7)所述導電聚合物包括聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚苯乙炔中的任意一種；

(8)所述導電陶瓷材料包括TiB₂、TiC、B₄C₃中的至少一種；

(9)所述粘結劑包括聚偏氟乙烯、羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠、海藻酸鈉、聚丙烯酸鋰/鈉、聚四氟乙烯、聚酰亞胺、聚胺酯中的任意一種；

(10)所述粘結劑與所述導電劑的質(zhì)量比為1：(1～30)。

5.根據(jù)權利要求1所述的電池，其特征在于，所述導電涂層可通過轉(zhuǎn)移涂布、擠壓涂布以及噴涂中的任意一種方法形成。

6.根據(jù)權利要求1所述的電池，所述正極活性物質(zhì)包括鈉過渡金屬氧化物、聚陰離子型化合物及普魯士藍類化合物中至少一種。

7.根據(jù)權利要求1～6任一項所述的電池，其特征在于，所述電池的首次庫倫效率為80％～99％。

8.一種電化學裝置，其特征在于，包括權利要求1～7任一項所述的電池。