[发明专利]基于铁基聚阴离子型正极与碳基负极的宽温钠离子电池

权利要求书

1.一种基于铁基聚阴离子型正极与碳基负极的宽温钠离子电池，由正极、负极、电解液组成；其特征在于，正极材料为铁基聚阴离子型化合物中的一种或几种混合；负极为石墨、硬碳、软碳中的一种或几种的混合物；电解液含醚类溶剂，以有机钠盐和/或无机钠盐为溶质，在-70 ^oC ~160 ℃的温度范围内表现出高的离子电导；电解液中，钠离子的浓度为0.01~10 mol/L。

2.根据权利要求1所述的宽温钠离子电池，其特征在于，所述正极活性物质通过纳米化和表面碳包覆来提升其电化学性能。

3.根据权利要求2所述的宽温钠离子电池，其特征在于，所述醚类溶剂选自二乙二醇二甲醚、乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、甲基九氟正丁基醚、八氟戊基-四氟乙基醚中的一种或几种混合。

4.根据权利要求3所述的宽温钠离子电池，其特征在于，所述溶质包括有机钠盐及无机钠盐，选自六氟磷酸钠、双(三氟甲基磺酰亚胺)钠、三氟甲基磺酸钠、四氯硼酸钠、高氯酸钠、四氟硼酸钠、硝酸钠、六氟锑酸钠、苯甲酸钠、对甲苯磺酸钠、双氟磺酰亚胺钠、四氯铝酸钠、四氯铁酸钠、四苯硼钠中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的宽温钠离子电池，其特征在于，所述电解液还含有硼酸酯类、亚硫酸酯类、磺酸内酯类、氟代乙烯酯、聚氧乙醚中的一种或几种，作为成膜添加剂。

6.根据权利要求5所述的宽温钠离子电池，其特征在于，所述电解液还含有磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、磷酸异丙苯二苯基酯、磷酸甲苯基二苯酯、六甲氧基磷腈、三(2，2，2‒三氟乙基)磷酸酯、二(2，2，2‒三氟乙基)甲基磷酸和(2，2，2．三氟乙基)二乙基酸酯、六甲基磷酰胺中的一种或几种，作为电解液阻燃添加剂。

7.根据权利要求1-6之一所述的宽温钠离子电池，其特征在于，所述铁基聚阴离子型化合物选自Na₄Fe₃(PO₄)₂P₂O₇，Na₂FePO₄F，Na₂FeP₂O₇，NaFePO₄，Na₂Fe(SO₄)₂。

8.根据权利要求7所述的宽温钠离子电池，其特征在于，所述铁基聚阴离子型化合物掺杂锰元素来部分取代铁元素以提高正极材料电压，掺杂比例为1%~50%。

9.根据权利要求1所述的宽温钠离子电池，其特征在于，负极材料为石墨、硬碳、软碳中的一种或几种的混合物。

10.根据权利要求1-6之一所述的宽温钠离子电池，其特征在于，所述的正、负极，均由活性物质、导电剂、粘结剂和集流体组成；其中：

所述集流体为钛网、钛箔、不锈钢网、多孔不锈钢带、不锈钢箔、铝箔、铝网、碳布、碳网、碳毡、铜网、铜箔中的一种或几种复合物；

所述粘结剂采用聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素、水溶性橡胶、聚乙烯醇、聚丙烯酸、海藻酸钠、丙烯腈多元共聚物中的一种或几种；

所述导电添加剂采用活性炭、乙炔黑、炭黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、石墨、介孔碳中的一种或几种。