一种高倍率和长寿命的可充室温钠电池及其制备方法技术

一种高倍率和长寿命的可充室温钠电池的制备方法，由二硫化铁微球作为正极材料，钠片作为负极，隔膜为聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯构成的三层膜或玻璃纤维纸，电解液为含钠盐的醚类电解液；正极片涂布所用的导电剂为乙炔黑、SuperP、KS-6、碳纳米管、石墨烯、石油焦等一种或几种进行混合而成；粘结剂为聚偏二氟乙烯或羧甲基纤维素钠；溶剂为N-甲基吡咯烷酮或水；集流体为泡沫镍、铜片、泡沫铜或铝片。本发明专利技术的优点是：二硫化铁微球制备简便，纯度高。同时因其微纳结构的形貌优势具有较高的比容量、循环稳定性和出色的倍率性能。因此二硫化铁/钠二次电池有望实现商业化生产，成为下一代大规模储能电池。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源钠电池，特别是一种高倍率和长寿命的可充室温钠电池及其 制备方法。
技术介绍
随着当今科学技术的飞速发展，人们对于能源的依赖性与日俱增，但由于传统能 源储量有限，加之在开采和利用过程中，存在着严重的污染问题，因此对于新型能源的开 发，以及寻找合适的能量储存和转化的设备迫在眉睫。在过去的20年中，锂离子电池以其 便携，环保，比能量高，寿命长等优点，得到了人们的广泛青睐。但是随着对锂矿被大规模开 采，有限的锂资源难以满足长期利用。由于大海中钠元素储量丰富，为能源的可持续发展提 供了前提保障。最近，与锂离子电池具有类似工作原理的钠电池受到了科学家们的广泛关 注。 钠电池与锂电池相比，Na+/Na氧化还原电对的电势较Li+/Li高，造成正极材料的 工作电压下降。并且钠离子半径较大，造成充放电过程中动力学缓慢。因此性能优异钠电池 的正极材料短缺，严重限制了钠电池商业化进程的发展（Palomares, V.，Casas-Cabanas, M. , Castillo-Martinezj E， et al. Update on Na-based b本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高倍率和长寿命的可充室温钠电池，其特征在于：由正极壳、弹片、垫片、集流体、活性物质、隔膜、钠片、负极壳和绝缘密封圈组成叠层结构，其中负载活性物质的集流体为正极片，钠片为负极片，隔膜为绝缘体并浸润电解液，正极壳与负极壳之间设有绝缘层。

【技术特征摘要】
1. 一种高倍率和长寿命的可充室温钠电池，其特征在于：由正极壳、弹片、垫片、集流 体、活性物质、隔膜、钠片、负极壳和绝缘密封圈组成叠层结构，其中负载活性物质的集流体 为正极片，钠片为负极片，隔膜为绝缘体并浸润电解液，正极壳与负极壳之间设有绝缘层。2. 根据权利要求1所述高倍率和长寿命的可充室温钠电池，其特征在于：所述正极壳 和负极壳为304不锈钢壳；弹片、垫片为304不锈钢片；集流体为泡沫镍、铜片、泡沫铜或铝 片；活性物质为二硫化铁微球；隔膜为聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯构成的三层膜或玻璃纤维 纸；负极为钠片；绝缘密封圈为乙烯-四氟乙烯共聚物。3. -种如权利要求1所述高倍率和长寿命的可充室温钠电池的制备方法，其特征在于 步骤如下： 1) 高性能的二硫化铁微球的制备 将铁盐，尿素和硫粉溶于N，N-二甲基甲酰胺（DMF)和乙二醇（EG)的混合溶剂中，持续 搅拌4-6 h后，装入反应釜进行溶剂热反应，反应温度为100-200 °C，反应时间为4-72 h， 分尚反应液中的固体，分别用水和乙醇进行充分洗漆后，置于真空干燥箱内在60-120 °C、 0.1 MPa下干燥1-8小时，得到二硫化铁微球； 2) 正极片的制备 将上述二硫化铁微球、导电剂和粘结剂加入溶剂中并调成浆液，均匀涂布在集流体表 面，在室温至110°C、0. IMPa压力的条件下烘干2-24 h，然后在5-30 MPa下压制2-5 min， 制得正极片； 3) 可充室温钠电池的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈军，轷喆，程方益，陶占良，梁静，李海霞，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津;12