[发明专利]高担量活性物质电极及其制备和应用

权利要求书

1.一种高担量活性物质电极在钠离子电池中的应用，其特征在于，电极采用的制备方法如下：

1） 将电极活性物质、导电剂和粘结剂混合成溶质，并用N-甲基吡咯烷酮溶剂进行溶解，溶质为溶液质量的20-50%；同时将造孔剂溶解于N-甲基吡咯烷酮溶剂中，造孔剂为溶剂和造孔剂总质量的20-50%；电极活性物质、导电剂和粘结剂三者混合质量比例为（50~90）:（5~20）:（5~30）；将溶解的电极活性物质、导电剂、粘结剂和溶解的造孔剂混合，搅拌4-6h，形成浆料；

2） 将浆料涂覆在铝箔上，得到电极-集流体一体化电极；

3） 将制备的电极-集流体一体化电极放入100摄氏度的恒温烘箱中干燥12h-24h；

其中，造孔剂为2，4，6-三硝基甲苯、碳粉、聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇（PEG）、淀粉、PMMA、碳酸氢铵、尿素、聚维酮（PVP）中的一种或二种以上；

造孔剂为电极活性物质、导电剂和粘结剂三者总质量的2.5-10%；电极活性物质担量为15-30mg/cm²。

2.按照权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤1）所述的电极活性物质作为正极材料或负极材料，正极材料为氧化物、聚阴离子型化合物和普鲁士蓝化合物中的一种或二种以上；负极材料为碳基材料、合金材料、磷酸盐中的一种或二种以上。

3.按照权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤1）所述的导电剂为Super P、碳黑、还原氧化石墨烯、科琴黑和乙炔黑的碳材料中的一种或二种以上；粘结剂为PVDF、PVDF-HFP、PTFE中的一种或二种以上。

4.按照权利要求1所述的应用，其特征在于：电极活性物质的担量通过铝箔上涂覆的电极厚度来控制；涂覆电极厚度为400-2000um。

5.按照权利要求2所述的应用，其特征在于：氧化物为NaCoO₂、NaMnO₂、NaFeO₂、NaxFe_0.5Mn_0.5O₂、NaNi0_.5Mn_0.5O₂、Na_2/3Ni_1/3Mn_2/3O₂、NaNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂、NaNi_1/3Fe_1/3Mn_1/3O₂、Na_0.44MnO₂中的一种或二种以上；聚阴离子型化合物为NaFePO₄、Na₂FeP₂O₇、Na4Fe₃(PO₄)₂P₂O₇、Na₃V₂(PO₄)₃、Na₃NiZr（PO₄)₃、Na₃V₂(PO₄)₂F₃、Na₂FePO₄F、Na₂FeSiO₄中的一种或二种以上；普鲁士蓝化合物为Na₄Fe(CN)₆、Na_1.72MnFe(CN)₆中的一种或二种以上。

6.按照权利要求2所述的应用，其特征在于：碳基材料为石墨烯，硬碳，软碳中的一种或二种以上；合金材料为Sb/C, SnSb/C和 Sn/C中的一种或二种以上；磷酸盐为Na₃V₂(PO₄)₃、NaTi₂(PO₄)₃和Na₃MnTi（PO₄）₃中的一种或二种以上。