安全高性能水系钠离子电池的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种安全高性能水系钠离子电池的制备方法，本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
安全高性能水系钠离子电池的制备方法
：本专利技术涉及钠离子电池领域，具体的涉及安全高性能水系钠离子电池的制备方法。
技术介绍
：钠离子电池作为一种新型的二次电池，近年来在新能源储存与转换领域引起了广泛关注。相比于已经商业化使用的锂离子电池，它具有以下特点:(1)相类似的充放电机制。充电过程中。正极材料发生氧化反应。失去电子。并脱出钠离子；电子通过外电路到达负极，同时钠离子也经过电解液迁移到负极；负极材料得到电子，并嵌入钠离子，发生还原反应。放电过程与充电过程相反。(2)相似的嵌插化学性质。钠与锂属于同主族元素，物理与化学性质相近。锂离子和钠离子可以在相似的材料结构中进行可逆的嵌入与脱出。(3)更低的资源成本。钠资源在地壳中的储量约1％，广泛存在于海水中；而锂资源储量只有约10ppm，且分布不均，70％集中在南美国家。此外，为了更好地满足实用化要求，钠离子电池还需要提升比能量、循环寿命、倍率性能等。电池的比能量主要由正负极材料的比容量和电位差决定。比容量与材料的分子量和电荷转移数有关。高比能量要求电池具有比容量大、工作电位高的正极材料和比容量大、工作电位低的负极材料。而且长循环寿命要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
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...

【技术特征摘要】
1.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。2.如权利要求1所述的安全高性能水系钠离子电池的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈东进，
申请(专利权)人：东莞市联洲知识产权运营管理有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44