[发明专利]安全高性能水系钠离子电池的制备方法

摘要

本发明公开了一种安全高性能水系钠离子电池的制备方法，本发明首先采用原位反应合成的方法制得石墨/二氧化钛插层复合材料，由其作为负极活性材料来制备负极极片；然后采用凝胶热法来制得正极活性材料，然后由其来制备正极极片，最后以多孔玻璃纤维作为隔膜，以磷酸钠水溶液为电解液，将上述制得的正极极片和负极极片组装成水系钠离子电池。本发明公开的方法操作简单，原料价格低廉，反应条件温和，对设备要求低，有效降低了水系钠离子的制备成本；且制得的钠离子电池容量大，循环稳定性好，安全性能高。

主权项

安全高性能水系钠离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将石墨和去离子水混合搅拌均匀，500W超声处理，制得分散液；然后加入十二烷基苯磺酸钠搅拌30min后，干燥研磨，制得预处理石墨；(2)将上述制得的预处理石墨分散于无水乙醇中，然后加入依次滴加冰醋酸和钛酸四丁酯，搅拌混合均匀后转移至带有冷凝管的三口烧瓶内，缓慢升温至60‑80℃，回流7‑15h，回流结束后冷却至室温，将制得的反应产物过滤，干燥后置于刚玉坩埚内放置在马弗炉内1000‑1500℃下处理2‑5h，处理结束后随炉冷却至室温，研磨，制得负极活性材料；(3)将上述制得的负极活性材料和聚四氟乙烯、DMF混合制得浆料，并将浆料涂覆于集流体上，干燥、辊压，制得负极极片；(4)称取钠源、二氧化钛、镍源，混合后加入磷酸、Na4P2O7和去离子水，混合搅拌后研磨，制得凝胶；(5)将凝胶转移至水热釜中，密封水热釜，然后将水热釜放置于电热干燥箱内80‑200℃下反应6‑72h，反应结束后冷却至室温，将反应产物离心处理，离心得到的沉淀依次用去离子水和无水乙醇洗涤，干燥制得正极活性材料；(6)将步骤(5)制得的正极活性材料、导电石墨、聚四氟乙烯和DMF混合搅拌制得正极浆料，并将其涂覆于集流体表面，干燥，辊压，制得正极极片；(7)以多孔玻璃纤维作为隔膜，以磷酸钠水溶液为电解液，将上述制得的正极极片和负极极片组装成水系钠离子电池。