[发明专利]一种石墨烯基钠离子电池

权利要求书

1.一种石墨烯基钠离子电池，包括正极片、负极片、设置于所述正极片和所述负极片之间的隔膜和电解液，所述负极片包括负极集流体和设置于所述负极集流体上的负极涂层，所述负极涂层包括负极活性物质；

所述电解液包括非水系溶剂和溶解于所述非水系溶剂中的钠盐，其特征在于，所述非水系溶剂包括至少一种通式(1)或者通式(2)所述的醚类化合物：

R1-O-R2(1)；

R1-O-(R3-O)_n-R2(2)；

通式(1)和通式(2)中，R1和R2相互独立地为直链或支链的C1至C6的烷基以及直链或支链的C1至C6的羟烷基，R3为直链或支链的C1-C5的亚烷基，并且n为1-4的整数；

所述负极活性物质包括石墨烯类粉体材料。

2.根据权利要求1所述的石墨烯基钠离子电池，其特征在于，所述非水系溶剂为二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚以及和四乙二醇二甲醚中的至少一种一种或几种的混合。

3.根据权利要求1所述的石墨烯基钠离子电池，其特征在于，所述电解液还包括添加剂，所述添加剂与所述非水系溶剂的质量比值为(0.1-20)：100。

4.根据权利要求3所述的石墨烯基钠离子电池，其特征在于，所述添加剂为亚硫酸乙烯酯(ES)、亚硫酸丙烯酯(PS)、碳酸亚乙烯酯(VC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的石墨烯基钠离子电池，其特征在于，所述电解液中的钠盐的摩尔浓度介于0.2mol/L-5mol/L之间。

6.根据权利要求5所述的石墨烯基钠离子电池电解液，其特征在于，所述钠盐为高氯酸钠(NaClO₄)、六氟磷酸钠(NaPF₆)和三氟甲基磺酸钠(NaCF₃SO₃)中的至少一种或几种的组合。

7.根据权利要求1所述的石墨烯基钠离子电池，其特征在于，所述石墨烯为纯石墨烯、还原氧化石墨烯或掺杂石墨烯。

8.根据权利要求1所述的石墨烯基钠离子电池，其特征在于，化成后，在所述负极涂层表面形成有SEI膜，所述SEI膜包括外层膜和内层膜；所述外层膜为一层致密、均匀的有机层，成分为醚类溶剂的分解产物聚醚以及分解产物与钠离子形成的化合物(CH₃-CH₂)₂-O-Na，所述外层膜在整个SEI膜中的含量在5-40％之间；所述内层膜为一层致密、均匀分布的有机和无机混合层，包括1-10wt.％的有机物、1-15wt.％的NaF、1-15wt.％的C-F、1-15wt.％的Na₂SO₃和1-5wt.％的RSO₂OR，所述有机物包括聚醚和(CH₃-CH₂)₂-O-Na。

9.根据权利要求1所述的石墨烯基钠离子电池，其特征在于，所述石墨烯类粉体的比表面积为100-3000m²/g。

10.根据权利要求1所述的石墨烯基钠离子电池，其特征在于，所述石墨烯类粉体含有0.1-30wt％的含氧官能团。