[发明专利]一种钠离子电池正极浆料及其制备方法

说明书

本发明提供一种钠离子电池正极浆料及其制备方法。为了解决现有钠离子电池正极材料在匀浆过程中存在的易受潮凝胶导致电池一致性差，分散性差，小粒径颗粒团聚，影响电池性能等问题，本发明提供一种钠离子电池正极浆料及其制备方法，通过抑制剂和分散剂的共同作用，改善了浆料流动性，抑制了高碱度浆料的凝胶化和小粒径颗粒的团聚，同时优化浆料制备工艺，生产效率高，制备得到的浆料分散效果好，具备更优秀的加工性能，制备出的电池性能更高。

技术领域

本发明属于钠离子电池技术领域，尤其是涉及一种钠离子电池正极浆料及其制备方法。

背景技术

随着大规模储能技术的快速发展，锂离子电池面临着资源紧缺、原材料价格攀升、回收困难等问题，而新兴钠离子电池则日益展示出其优势。钠在地壳中储量丰富且分布广泛，钠离子电池与锂离子电池具有类似的脱嵌机制，展现出媲美锂离子电池的循环性能，同时具有优于锂离子电池的低温和倍率性能。钠离子电池成为有巨大潜能的新一代电化学体系。

钠离子电池的生产工艺与锂离子电池类似，可以利用现有的锂离子电池生产线生产，但是目前钠离子电池还未规模化量产，还存在很多工艺问题未解决。钠离子电池正极材料尤其是层状过渡金属氧化物在烧结后会有钠盐残留，主要以碳酸钠和氢氧化钠形式存在，这导致钠离子电池正极材料碱性偏高，在正极匀浆过程中导致材料易吸水受潮，在匀浆过程中黏度增加，容易形成果冻状凝胶，导致涂布困难，极片面密度不均匀，电池一致性差。另外，为发挥钠离子电池倍率及低温特性，正极材料颗粒制备粒径较小，保证了正极活性材料颗粒电子及钠离子较好的传输性能，但是较小的粒径也导致其在正极浆料中的分散性不好，加之材料易受潮吸水，造成匀浆过程正极活性材料颗粒间发生团聚，影响钠离子电池性能。尤其当选用石墨烯导电浆或cnt导电浆作为导电剂时，因为其粒度较低，比表面积较大，在浆料中难以分散均匀，所以对钠离子电池正极匀浆的搅拌工艺的要求很高。

因此，为了解决现有钠离子电池正极材料在匀浆过程中存在的易受潮凝胶导致电池一致性差，分散性差，小粒径颗粒团聚，影响电池性能等问题，本发明提供一种钠离子电池正极浆料及其制备方法，通过抑制剂和分散剂的共同作用，改善了浆料流动性，抑制了高碱度浆料的凝胶化和小粒径颗粒的团聚，同时优化浆料制备工艺，生产效率高，制备得到的浆料分散效果好，具备更优秀的加工性能，制备出的电池性能更高。

发明内容

本发明要解决的问题是目前现有技术中钠离子电池正极材料在匀浆过程中存在易受潮凝胶导致电池一致性差，分散性差，小粒径颗粒团聚，影响电池性能的问题，提供一种钠离子电池正极浆料及其制备方法，通过抑制剂和分散剂的共同作用，改善了浆料流动性，抑制了高碱度浆料的凝胶化和小粒径颗粒的团聚，同时优化浆料制备工艺，生产效率高，制备得到的浆料分散效果好，具备更优秀的加工性能，制备出的电池性能更高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种钠离子电池正极浆料，所述正极浆料包括以下原料组分：

正极活性物质46％-48％，粘结剂1.3-1.8％，导电剂0.5-1％，抑制剂0.1-0.8％，分散剂0.1-0.5％，溶剂48-52％。

进一步地，所述正极活性物质的粒径D50为：1um-15um，所述正极活性物质的pH值为11-13。

进一步地，所述正极活性物质为钠基层状金属NaxTyO2，T为过渡金属，x为钠的化学计量数，x的范围为0.67≤x≤1。

进一步地，所述过渡金属T包括Mn、Fe、Ni、Mg、Ti、Co、V、Cu、Cr元素中的一种或几种。

进一步地，所述导电剂为导电碳黑、cnt导电浆或石墨烯导电浆中的一种或几种。

进一步地，所述抑制剂为草酸或马来酸酐。

进一步地，所述粘结剂为聚偏氟乙烯。

进一步地，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。