[发明专利]一种采用柔性集流体钠离子固态电池制作方法

权利要求书

1.一种柔性集流体制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)、将氧化石墨烯均匀分散在水中，与MXene水分散液混合，超声分散后，制得MXene/氧化石墨烯复合悬浮液；

(2)、将MXene/氧化石墨烯复合悬浮液依次进行抽滤、干燥，制得MXene/氧化石墨烯膜；

(3)、将MXene/氧化石墨烯膜进行高温处理，制得MXene/还原氧化石墨烯膜。

2.根据权利要求1所述的柔性集流体制备方法，其特征在于，MXene/还原氧化石墨烯膜厚度为7～16μm，MXene:还原氧化石墨烯按照质量比(70％～90％):(10％～30％)。

3.一种钠离子固态电池制作方法，其特征在于，钠离子固态电池由正极、负极、固态电解质组成，负极采用如权利要求1所述的柔性集流体，固态电解质为聚合物固态电解质，具体步骤如下：

(1)、取聚合物材料、钠盐、溶剂，采用磁力搅拌均匀后，制得固态电解质溶液；

(2)、将固态电解质溶液均匀的涂布于正极片表面，烘干后，制得正极片/固态电解质层；

(3)、将正极片/固态电解质层放入电池壳中，其中固态电解质层朝上，将增塑剂滴加在固态电解质层上方，然后将负极片置于固态电解质层上方，依次安装垫片、弹片、电池壳，制得钠离子固态电池。

4.根据权利要求3所述的钠离子固态电池制作方法，其特征在于：所述负极片制备具体方法如下：

(1)、将粘结剂材料1，分散在纯水中，搅拌均匀后，制得高固含量粘结剂胶液；

(2)、向高固含量粘结剂胶液中加入MXene水分散液，搅拌均匀后，加入导电剂，继续搅拌至均匀后，制得低固含量导电胶液；

(3)、向低固含量导电胶液中加入负极活性材料，搅拌均匀后，加入粘结剂材料2，继续搅拌至均匀后，制得负极浆料；

(4)、将制得的负极浆料涂布于MXene/还原氧化石墨烯膜表面，干燥、冲裁后制得负极片。

5.根据权利要求3所述的钠离子固态电池制作方法，其特征在于：所述正极片制备具体方法如下：

(1)、将导电炭黑加入到MXene水分散液中，采用超声分散后，将制得的导电炭黑/MXene分散液进行抽滤、干燥后，制得导电炭黑/MXene复合膜，将复合膜研磨并过筛后，制得导电炭黑/MXene复合材料；

(2)、将粘结剂材料分散在溶剂中，搅拌均匀后，制得正极胶液；

(3)、向胶液中加入导电炭黑/MXene复合材料，搅拌均匀后，加入正极活性材料，搅拌均匀后，制得正极浆料；

(4)、将制得的正极浆料涂布于铝箔上，干燥、冲裁后制得正极片。

6.根据权利要求5所述的钠离子固态电池制作方法，其特征在于：所述正极活性材料为层状氧化物，层状氧化物结构式为NaxMeO2，其中Me均选自镁(Mg)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钒(V)、铜(Cu)、铬(Cr)、铱(Ir)、钌(Ru)中的两种或多种；溶剂为NMP；粘结剂为PVDF。

7.根据权利要求5所述的钠离子固态电池制作方法，其特征在于：所述导电炭黑/MXene复合材料按照质量比为(80％～90％):(10％～20％)；正极活性材料:导电炭黑/MXene复合材料:粘结剂按照质量比为(80～95):(2.5～10):(2.5～10)，正极浆料固含量为40％～60％。。

8.根据权利要求4所述的钠离子固态电池制作方法，其特征在于：所述负极活性材料为硬碳，负极配方活性材料:导电剂：粘结剂1：粘结剂2：MXene按照质量比(80～90):(3～5):(1～5):(2～5):(2～14)，负极浆料固含量为40％～60％。

9.根据权利要求8所述的钠离子固态电池制作方法，其特征在于：导电剂为导电炭黑、石墨烯、乙炔黑、碳纳米管、科琴黑中的一种或多种；粘结剂1为羧甲基纤维素钠(CMC)；粘结剂2为丁苯橡胶(SBR)、聚丙烯腈类乳液中的一种或两种。

10.根据权利要求3所述的钠离子固态电池制作方法，其特征在于：固态电解质中聚合物材料为PEO、PVDF、PVC、PMMA中的一种或多种；钠盐为六氟磷酸钠、高氯酸钠中的一种或两种；溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)或乙腈(ACN)；增塑剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸丙烯酯(PC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)中的两种或多种。