[发明专利]一种钠离子电池陶瓷隔膜及其制备方法和一种钠离子电池及其制备方法

说明书

本发明提供了一种钠离子电池陶瓷隔膜及其制备方法和一种钠离子电池及其制备方法，属于电池材料技术领域。本发明提供的钠离子电池陶瓷隔膜由含有Na‑β‑氧化铝、黏结剂、溶剂的原料组成，得到的隔膜涂层能够改善电解液浸润效果，增强隔膜的抗氧化能力，并且在正极材料表面形成一种致密的包覆层，增加正极材料稳定性，改善安全性能。由该陶瓷隔膜制备的钠离子电池的短路测试通过率可达到100％，针刺测试通过率可达到100％。

技术领域

本发明涉及电池材料技术领域，尤其涉及一种钠离子电池陶瓷隔膜及其制备方法和一种钠离子电池及其制备方法。

背景技术

钠离子电池是最近一种新兴的能源类型，它使用地球上极其丰富的钠作为活性物质，无需使用昂贵并且分布不均衡的钴、镍等贵金属，具有显著的成本优势和资源优势。钠离子电池技术成熟度逐渐完善，现已进入产业化阶段。

钠离子电池与锂离子电芯原理相似，制作方法也相似，很多材料可以共用，例如隔膜，但目前使用的钠离子电池隔膜与锂离子电池隔膜完全相同，缺乏功能性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钠离子电池陶瓷隔膜及其制备方法和一种钠离子电池及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种钠离子电池陶瓷隔膜，所述陶瓷隔膜包含有效成分和基膜；

所述有效成分由包含有以下质量份数的原料制备得到：

Na-β-氧化铝 70～99.9份

黏结剂 0.1～30份

溶剂 90～110份。

进一步的，所述Na-β-氧化铝的通式为Na₂O·xAl₂O₃，其中1≤x≤11；所述Na-β-氧化铝的粒径为0.1-50μm。

进一步的，所述黏结剂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯酸和丁苯橡胶中的一种或几种；所述溶剂为水、N-甲基吡咯烷酮、N,N二甲基甲酰胺、N,N二乙基甲酰胺、二甲亚砜和四氢呋喃中的一种或几种。

进一步的，所述基膜为聚烯烃微多孔膜、聚乙烯毡、玻璃纤维毡、PP/PE复合膜、芳纶、聚酰亚胺或无纺布中的一种或几种；所述基膜的厚度为5～50μm。

本发明提供了所述钠离子电池陶瓷隔膜的制备方法，包括以下步骤：

将Na-β-氧化铝、黏结剂和溶剂混合后得到浆料；

将得到的浆料涂敷在基膜上，涂层烘干后即得到陶瓷隔膜。

进一步的，所述烘干的温度为80～150℃，烘干时间为2～4min；所述涂层的厚度为1～8μm；所述涂层涂覆在基膜的一侧或者两侧。

本发明提供了一种钠离子电池，所述钠离子电池包括：正极、负极、陶瓷隔膜、电解液和电池壳。

进一步的，所述正极包括正极有效成分和正极集流体；

所述正极有效成分包括：

正极材料 80～99份

正极粘结剂 0.1～20份

正极导电剂 0.1～20份。

进一步的，所述正极材料为氧化物正极材料、聚阴离子类正极材料、普鲁士蓝类正极材料、有机类材料和转化正极材料中的一种或几种。

进一步的，所述正极粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和丁苯橡胶中的一种或几种。