[发明专利]一种钠离子电池正极片、电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及储能技术领域，尤其涉及一种钠离子电池用正极片、钠离子电池及制备方法。

背景技术

目前，锂离子电池由于其能量密度高、循环性能好等优点广泛应用于便携式电子设备如手机、笔记本电脑等。近年来，随着新能源汽车的发展，对锂离子电池的需求量越来越高，锂资源也面临着资源短缺的问题，寻找可替代产品是解决这个问题的一个重要出路。

钠资源在地球中储量丰富，并且钠与锂具有非常相似的化学性质，因此，钠离子电池部分替代锂离子电池能够极大的缓解锂资源短缺的问题。20世纪70年代末到80年代初，钠离子电池和锂离子电池得到广大学者的关注，90年代初锂离子电池率先商业化，引发人们对锂离子电池研究的热潮。目前，钠离子电池因其储量丰富、价格便宜、环境友好再次吸引了人们的关注。当前，钠离子电池正极的电极材料主要有以下几种：聚阴离子化合物或过渡金属氧化物。其中，聚阴离子化合物包括磷酸钒钠和氟磷酸钒钠；过渡金属氧化物包括一元材料Na_xMO₂(M为Co、Ni、Mn、V、Cr等)、二元材料Na_xM_yN_zO₂(M和N分别为Ni、Mn、Co、Mg、Ti、Fe等中的两种)和三元材料NaM_xN_yM’_zO₂(M、N和M’分别为Ni、Mn、Fe、Co、Mg中的三种)。过渡金属氧化物虽然具有能量密度高、材料选择性广、绿色环保，制备方法简单(可通过固相法或共沉淀法制备)、材料结构稳定等优势，但是，由于其导电性能相对较差，而且倍率性能和循环性能与聚阴离子化合物相比差距较大，其实际应用受到较大限制。

目前，关于钠离子电池的文献相对较少，并且大部分文献是基于钠离子电池电极材料的改进，如中国专利文献CN106328928A公开了一种钠离子电池正极材料、其制备方法及提高空气稳定性的方法，其是通过金属掺杂的方法提高了材料的稳定性和电化学性能。除此之外，还可通过电池制作工艺的改进使之提高电池的电化学性能。但是，目前对于现有的钠离子电池的正极材料并未有相关方面的报道。

发明内容

本发明实际所解决的技术问题是克服了现有技术中钠离子电池的正极材料导电性能差、化学活性高、副反应多，以及现有的大部分均是基于钠离子电池电极材料本身进行的改进，鲜有通过对现有电极材料基于电池制作工艺方面进行改进以提高其性能的缺陷，提供了一种钠离子电池正极片、电池及其制备方法。本发明的导电涂层与正极集流体形成双导电层，不仅明显增强了极片的导电性能，降低了电池的内阻，使电池具有更好的倍率性能；而且，该导电涂层还对正极膜片起到较好的保护作用，提高了电池的循环寿命。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

本发明提供了一种钠离子电池用正极极片，其包括：

一正极集流体，

一正极膜片，所述正极膜片涂覆在正极集流体表面且包含正极活性材料；

所述正极极片还包括一导电涂层，所述导电涂层涂覆在所述正极膜片的表面且包含导电高分子材料。

本发明中，所述正极集流体可为钠离子电池领域常规使用的正极集流体。

本发明中，所述正极膜片可为钠离子电池领域常规使用的正极膜片。

本发明中，所述正极活性材料可为钠离子电池领域常规使用的正极活性材料，较佳地包括正极活性物质和正极粘合剂。其中，所述正极活性物质可为钠离子电池领域常规使用的正极活性物质，较佳地包括正极材料和导电助剂。

其中，所述正极材料可为钠离子电池领域常规使用的正极材料，较佳地为过渡金属氧化物。所述过渡金属氧化物可为钠离子电池领域常规使用的三元材料。所述三元材料较佳地为NaNi_xMn_yFe_1-x-yO₂(0.2≤x≤0.4，0.2≤y≤0.4)和/或NaNi_xCo_yFe_1-x-yO₂(0.2≤x≤0.4，0.2≤y≤0.4)。所述过渡金属氧化物的用量可为钠离子电池领域常规，较佳地为相对于所述正极活性材料的80～97wt％。