[发明专利]一种高担量自支撑厚电极的制备及其在钠离子电池中的应用

权利要求书

1.一种高担量自支撑厚电极的应用，其特征在于：所述自支撑厚电极作为正极或负极用于钠离子电池中，钠离子电池按照负极壳体、负极电极、电解液、隔膜、电解液、正极电极、正极壳体的顺序依次叠放压紧组装，所述自支撑厚电极通过以下步骤制备：

1）将有机高分子树脂中的一种或两种以上加入到溶剂中，在温度为20～100℃下充分搅拌0.5～48h制成溶液A；然后将电极材料分散在溶液A中，电极材料与高分子树脂的质量比为1：10～20:1，混合分散均匀得溶液B；

2）将步骤（1）制备的溶液B倾倒在无纺布基底或直接倾倒在平板上，挥发溶剂0～60分钟，然后将其整体浸渍入树脂的不良溶剂中1～720分钟，在0～60℃温度下制备成多孔膜；

3）将步骤（2）制备的膜在0～200℃下干燥1～24h，制得复合膜；

4）将步骤（3）制备的复合膜经过高温煅烧得到自支撑电极；

步骤2）中所述树脂的不良溶剂为水或水与乙醇的混合溶剂，水与乙醇的质量比例为1：0～1：5；

步骤4）中所述的电极的厚度在600～3000μm之间，电极材料面担量在8～55mg cm^-2。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤1）中电极材料与高分子树脂的质量比为1：2-6：1。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤1）中所述有机高分子树脂为由聚砜、聚酮、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚丙烯腈或聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或二种以上；

步骤1）中有机高分子树脂为聚砜、聚酮、聚酰亚胺、聚苯并咪唑或聚甲基丙烯酸甲酯时，步骤4）中高温煅烧过程为，在惰性气氛保护下，于600～1000℃煅烧1～24h；

步骤1）中有机高分子树脂为聚丙烯腈时，高温煅烧过程为，先在200～400℃的氧气气氛中进行预氧化0.5-12h,后在惰性气氛保护下，于600～1000℃煅烧1～24h。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤1）中所述有机高分子树脂的溶剂为DMSO、DMAC、NMP、DMF中的一种或二种以上；其中有机高分子树脂在溶液中的浓度为2～70wt%。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：有机高分子树脂在溶液中的浓度为5～20wt%。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤1）中所述电极材料包括磷酸钒钠、氟磷酸钒钠、磷酸铁钠、钠基过渡金属氧化物、钛酸钠、磷酸钛钠、二氧化钛、二硫化钼、锡、碳中的一种或二种以上。

7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤2）中所述的溶剂挥发的时间为0～10分钟，并且树脂浸入在不良溶剂中的时间为10～300分钟。

8.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤2）中电极材料面担量在10～40mg cm^-2。