[发明专利]一种高循环性保持率的钠离子电芯及其制备方法

说明书

本发明涉及H01M10/00领域，具体为一种高循环性保持率的钠离子电芯及其制备方法，主要包括正极材料、负极材料、电解液，通过选择特定正极、负极活性材料，导电材料，黏结材料得到稳定性高、粘度适合并且流动性好的浆料，将正、负极浆料涂布与极片上，之后进行碾压、分切、卷绕得到钠离子裸电芯，将水系电解液注入钠离子裸电芯得到钠离子电芯。该钠离子电芯成本低，环保，生产工序简单，可靠性高，具有优异的倍率性能，延长钠离子电芯循环寿命，可在循环10000‑20000次后容量保持率维持在90％以上，解决了有机溶剂型钠离子电芯不环保并存在安全隐患的问题，满足手机、电脑等需要多次充放电产品的实际使用需求。

技术领域

本发明涉及H01M10/00领域，具体为一种高循环性保持率的钠离子电芯及其制备方法。

背景技术

锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长等特点，占据了二次电池的主要市场。目前，最先进的储能系统大多采用锂离子电池技术。但是，锂离子电池价格较高，锂资源短缺，钠离子电池作为一种新型化学电源，具有资源储量丰富、成本低等优点，在大规模储能领域具有广阔的应用前景。

中国专利CN102544514B公开了一种表面碳修饰锂离子电池正极材料及其制备方法，通过采用羟醛树脂修饰LiNi0.5Mn1.5O4，碳化后得到的正极材料具有优异的倍率性能，但是锂离子电池原料成本价格较高，循环保持率有待提升；中国专利CN112563484A公开了一种钠离子电池正极材料及其制备方法、钠离子电池，通过控制前驱体混合液在高温高压的条件下进行反应得到具有层状结构的类球形颗粒状钠离子电池正极材料，但是由于钠离子的一些本征性质的限制，其循环寿命和倍率性能等仍不能满足现今大规模储能技术的需求，而且现有钠离子电池多采用酯类有机电解液，由于其含有大量的有机易燃溶剂，当电池出现热失控后会发生爆燃，给电池带来了极大的安全隐患。

因此，提供一种成本低的高循环性保持率的钠离子电芯，以解决有机溶剂型不环保并存在安全隐患的问题，有效改善钠离子电池的循环寿命和倍率性能，满足手机、电脑等需要多次充放电产品的实际使用需求，具有重要的现实研究意义和应用价值。

发明内容

为了解决上述问题，本发明一方面提供了一种高循环性保持率的钠离子电芯，主要包括正极材料、负极材料、电解液。

作为一种优选的技术方案，所述正极材料包括正极极片，正极活性材料，导电材料A，黏结材料A，溶剂A；

作为一种优选的技术方案，所述正极极片选自铝箔、铜箔中的任意一种；所述正极极片的厚度为5-8μm；优选的，所述正极极片为铜箔，所述正极极片的厚度为6μm，本申请通过采用厚度为6μm的铜箔作为正极极片，避免了在加工过程中的极片厚度的反弹，保证电池的性能。

在钠离子电芯的加工过程中，材料的选择影响加工效果和难易度进而影响最终钠离子电芯的性能。而钠离子电芯正极材料是决定钠离子电芯能量密度、功率密度、循环寿命和安全性能等指标的关键，作为一种优选的技术方案，按重量份计，所述正极材料包括正极活性材料25-33份，导电材料A5-8份，黏结材料A6-10份，溶剂A30-40份，提供稳定性高、粘度适合并且流动性好的正极浆料，有助于保证钠离子电芯的容量、循环寿命和安全性。

作为一种优选的技术方案，所述正极活性材料选自层状氧化物材料、聚阴离子型正极材料以及普鲁士蓝正极材料中的至少一种；