一种新型钠硫电池及其隔膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及电池领域，旨在提供一种新型钠硫电池及其隔膜的制备方法。该钠硫电池包括正极、负极、电解液和隔膜，隔膜是改性微孔聚丙烯隔膜，负极是钠金属片，正极由正极材料涂覆铝膜形成，正极的正极材料侧与隔膜相向且与负极形成三明治结构；电解液以高氯酸钠为溶质，以二氧戊环和乙二醇甲醚的混合物为溶剂。正极材料的制备：将单质硫与碳材料机械混合均匀，抽真空后加热反应完成硫的担载。本发明专利技术制备的钠硫电池在常温下工作，电池全密封，适于间歇工作，不发生泄漏，使钠硫电池的安全性有了极大的提高，使钠硫电池小型化成为可能。充放电过程中不发生聚硫离子的迁移，因此具有极好的循环寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种钠硫电池及其隔膜的制备方法
本专利技术是关于电池领域，特别涉及一种常温工作，使用凝胶电解质的钠硫电池及其制备方法。
技术介绍
钠硫电池是储能电池的一种。传统钠硫电池以金属钠Na和单质硫S与碳C的复合物分别用作负极和正极的活性物质，Beta—氧化铝，即β-Al2O3陶瓷同时起隔膜和电解质的双重作用。钠硫电池放电时负极反应为钠失去电子变为钠离子，正极反应为硫与钠离子及电子反应生成硫化物，正极和负极反应的电势差即为钠硫电池所提供的放电电压。在外加电压作用下，钠硫电池的正极和负极反应逆向进行，即为充电过程。根据单位质量的单质硫完全变为S2-所能提供的电量可得出硫的理论放电质量比容量为1675mAhg-1。钠硫电池的化学反应式如下：2Na+xS＝Na2Sx。传统钠硫电池在300℃工作温度下，在放电的初始阶段硫含量为100％～78％，正极由液态硫与液态的Na2S3.2形成非共溶液相，电池的电动势约为2.076V；当放电至Na2S3出现时，电池的电动势降至1.78V；当放电至Na2S2.7出现时，对应的电动势降至1.74V，直至液相消失。钠硫电池主要有以下几个特点：1、理论能量密度高达760W本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于钠硫电池的改性微孔聚丙烯隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在60℃下，将0.07g的PEO改性Na+型全氟磺酸树脂粉末溶于2g N‑甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀后，取0.5ml滴到直径为19mm的微孔聚丙烯隔膜上，60℃下真空干燥12小时得到改性微孔聚丙烯隔膜；所述PEO改性Na+型全氟磺酸树脂粉末的制备方法：取10g NaOH加入至100ml的20wt％全氟磺酸树脂溶液中，搅拌30分钟后，离心分离掉过剩的NaOH，得到Na+型全氟磺酸树脂溶液；取Na+型全氟磺酸树脂溶液100ml，加入2g的分子量为500,000g/mol聚氧化乙烯和50ml去离子水，搅拌1小时，得到PEO改性N...

【技术特征摘要】
1.一种用于钠硫电池的改性微孔聚丙烯隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在60℃下，将0.07g的PEO改性Na+型全氟磺酸树脂粉末溶于2gN-甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀后，取0.5ml滴到直径为19mm的微孔聚丙烯隔膜上，60℃下真空干燥12小时得到改性微孔聚丙烯隔膜；所述PEO改性Na+型全氟磺酸树脂粉末的制备方法：取10gNaOH加入至100ml的20wt％全氟磺酸树脂溶液中，搅拌30分钟后，离心分离掉过剩的NaOH，得到Na+型全氟磺酸树脂溶液；取Na+型全氟磺酸树脂溶液100ml，加入2g的分子量为500,000g/mol聚氧化乙烯和50ml去离子水，搅拌1小时，得到PEO改性Na+型全氟磺酸树脂溶液；喷雾干燥后，得到PEO改性Na+型全氟磺酸树脂粉末。2.一种钠硫电池，包括正极、负极、电解液和隔膜，其特征在于，所述隔膜是由权利要求1所述的制备方法得到的改性微孔聚丙烯隔膜，负极是钠金属片，正极由正极材料涂覆铝膜形成，正极的正极材料侧与隔膜相向且与负极形成三明治结构；所述正极材料的制备方法：将单质硫与碳材料按质量比为7∶3机械混合均匀，置于316不锈钢材质的反应器内，然后将反应器抽真...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺繁，刘宾虹，李洲鹏，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33