[发明专利]一种具有超长循环寿命和优异低温性能的钠离子全电池

摘要

本发明公开了一种具有超长循环性能和优异低温性能的钠离子全电池，它是一种Se/G为负极Na3V2(PO4)2O2F为正极的全电池制备方法，通过将正极材料Na3V2(PO4)2O2F，负极材料Se/G按照一定的质量比5‑1配比，与导电炭黑和羧甲基纤维素钠盐混合涂片，并烘干；在水、氧含量均小于1 ppm的手套箱内，首先对负极材料预钠化0.5‑24 h后，将两者制备成全电池。用2032扣式电池壳进行封装，即得钠离子全电池样品；将封口的钠离子全电池样品静置10 h，在0.4 A g‑1的电流密度下，Se/G//Na3V2(PO4)2O2F全电池在25℃~‑25℃，经过1000次循环后，其比容量保持率均在75%以上，表现出优异的低温性能；在1 A g‑1的高电流密度下，在25℃环境，经过10000次循环后，容量保持率为92.6%。

主权项

Se/G//Na3V2(PO4)2O2F钠离子全电池体系，它的活性材料负极为Se/G，活性材料正极为Na3V2(PO4)2O2F，所述的正极电极片质量是负极电极片质量1~5倍，所述的电解液为碳酸酯类；1）所述的活性材料负极Se/G是用下述方法制备的：按照质量比1~10：1将商业硒粉分散在2‑6 mg mL‑1氧化石墨烯溶液中，分散均匀，冷冻干燥10‑60 h，得到硒与氧化石墨烯的混合材料；升温至400‑600 ℃，煅烧2‑10 h；得到Se/G纳米复合材料；2)所述的活性材料正极Na3V2(PO4)2O2F是用下述方法制备：按照摩尔比1:3将五氧化二钒和草酸先溶解在蒸馏水中，在0‑100℃温度下搅拌0.1‑24 h；将磷酸二氢铵和氟化钠加入上述溶液中，搅拌30分钟后，冷却至室温，用氨水调PH为7±0.5，溶液颜色逐渐转变成绿色，然后将上述溶液转入反应釜中在100‑200 oC温度下反应12h;上述溶液冷却至室温，用蒸馏水洗2次，在80℃的真空干燥箱中烘干，制得Na3V2(PO4)2O2F材料。