[发明专利]钠离子电池负极浆料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钠离子电池负极浆料，包括硬碳、羧甲基纤维素钠CMC、导电剂、聚丙烯酸乳液、碳酸溶液、异丙醇溶剂和去离子水。还公开了该钠离子电池负极浆料的制备方法。本发明可以降低负极浆料中硬碳、导电剂、胶液、聚丙烯酸粘结剂间的亲水性跟相容性，因此浆料分散效果更佳，同种产品下导电剂、聚丙烯酸粘结剂、CMC用量可以有调整空间，变相提升了负极浆料中活性物质的占比，提高了电池的能量密度。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及钠离子电池负极浆料及其制备方法。

背景技术

钠在地壳中的储量相对比较丰富，且分布区域广泛，成本低，安全无毒，钠与锂二者同属于碱金属元素，钠原子与锂原子具有非常类似的物理化学性质且脱/嵌机制类似。与其它储能技术相比，钠离子电池在资源储量、成本、能量转换效率、循环寿命、安全稳定性、维护费用等诸多方面存在一定优势。所以大规模发展钠离子电池具有非常重要的战略意义。钠离子负极采用去离子水作为溶剂，同时采用水性粘接剂，使得整个水系负极浆料无毒、无污染，制得的钠离子电池是真正意义上的绿色能源。为降低成本，使用铝箔代替铜箔，但铝箔与负极水性粘结的作用较差，容易使制片过程出现掉粉现象。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种钠离子电池负极浆料，和钠离子电池负极浆料的制备方法，解决了水性负极浆料与铝箔的粘结力差的问题，改善了制片过程容易出现掉粉的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

钠离子电池负极浆料，包括硬碳、羧甲基纤维素钠CMC、导电剂、聚丙烯酸乳液、碳酸溶液、异丙醇溶剂和去离子水。

优选的，所述硬碳：导电剂：CMC：聚丙烯酸乳液：碳酸溶液：异丙醇溶剂之间的份数比为：85～95：0.3～3.0：0.2～5.0：0.5～5.0：0.1～3.0: 0.1～3.0。

一种钠离子电池负极浆料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将羧甲基纤维素钠CMC按照配比进行称取,，然后分成3次均匀撒放在搅拌缸的设定范围面积S_x内，3次撒放的重量比值为2:3:6；

（2）将去离子水按照CMC的份数均分为3份，并记为M1、M2、M3，其中每份温度为T1、T2、T3，T1温度25±5℃，T2温度为50±5℃，T3温度为75±5℃；

（3）将去离子水M1加入到搅拌缸中，再将第一份CMC均匀撒放在搅拌缸S1面积的液面上，搅拌6～8min；

（4）将去离子水M2加入到搅拌缸内，再将第二份CMC均匀撒放在搅拌缸S2面积的液面上，搅拌8～10min；

（5）将去离子水M3加入到搅拌缸内，再将第三份CMC均匀撒放在搅拌缸S3面积的液面上，搅拌10～12min；

（6）向搅拌缸中加入碳酸溶液，并进行超声波搅拌，搅拌转速为1000～2000rpm，搅拌时间5～15min，改善胶液的亲水性；

再加入聚丙烯酸乳液与异丙醇溶剂，进行超声波搅拌均匀混合，搅拌转速为1000～2000rpm，搅拌时间5～15min，制得胶液；再将胶液抽真空至-0.085Mpa，之后再分多次加入硬碳粉末和导电剂，搅拌均匀得到负极活性料液；

（7）再向负极活性料液中加入改性后的聚丙烯酸乳液，搅拌均匀后，得到用于在铝箔上涂覆的负极浆料

优选的，步骤（1）中所述搅拌缸面积S_x为：=S1=π(1/3)R²、S2=π(1/2)R²、S3=πR²。

优选的，搅拌缸在步骤（3）中的搅拌转速为公转为5～10rpm、自转为1500～1600rpm。

优选的，搅拌缸在步骤（4）中的搅拌转速为公转为10～15rpm、自转为1600～1800rpm。

优选的，搅拌缸在步骤（5）中的搅拌转速为公转为15～20rpm、自转为1800～2000rpm。