水系钠离子二次电池制造技术

本发明专利技术公开了一种水系钠离子二次电池。所述电池包括正极、负极、隔膜和电解液，正极的活性材料为普鲁士蓝化合物Zn3[Fe(CN)6]2，负极的活性材料为磷酸钛钠，电解液的溶质为高氯酸钠和聚乙二醇。本发明专利技术在水系电解液中，通过加入聚乙二醇，既保持了水系电解液中离子迁移率高的优点，又极大地提高了电解液稳定的工作电压窗口，同时提高电极材料的稳定性。本发明专利技术的水系钠离子二次电池具有高电压、高倍率和高稳定性的电化学性能，在1C＝60mA/g的电流下进行充放电性能测试，工作电压为1.6V～1.65V，倍率可达到40C以上以及循环数百次，其库伦效率接近100％，容量保持率大于90％。

【技术实现步骤摘要】
水系钠离子二次电池
本专利技术属于电池
，涉及一种水系钠离子二次电池。
技术介绍
水系离子电池因其更为安全且有望实现快速充放电而备受关注。其工作原理与二次锂离子电池类似，与现在的有机二次离子电池相比，水系离子电池具有低成本，高安全性，环境友好以及离子迁移率高等优势。锂离子二次电池因其较高的能量密度和较长的使用寿命，而被广泛应用，尤其是在笔记本电脑、手机、照相机等高科技电子产品中，推动了电子设备的轻小型化。但是，因为采用有机溶液作为电解液，从而使离子的迁移速率远远低于水系电解液，限制了电池的快速充放电。此外，有机电解液一般都有毒害，而且在较高的温度下容易燃烧，这给环境和人身都带来了较大的安全隐患。根据不同的离子种类，水系离子二次电池可分为碱金属离子电池(Li+、Na+和K+等)和高价金属离子电池(Mg2+、Zn2+和Al3+等)。由于高价金属离子的活泼性和电荷密度等原因，导致其在电极材料中的嵌入和脱出都较为困难，难以找到合适的电极材料。因此，目前的研究主要在水系碱金属离子电池上。与水系锂离子电池相比较，水系钠离子电池因其丰富的钠资源(地壳丰度2.74％)而有望降低成本，对于大规模本文档来自技高网...

【技术保护点】
水系钠离子二次电池，包括正极、负极、隔膜和电解液，其特征在于，所述的正极的活性材料为普鲁士蓝化合物Zn3[Fe(CN)6]2，所述的负极的活性材料为磷酸钛钠，所述的电解液的溶质为高氯酸钠和聚乙二醇。

【技术特征摘要】
1.水系钠离子二次电池，包括正极、负极、隔膜和电解液，其特征在于，所述的正极的活性材料为普鲁士蓝化合物Zn3[Fe(CN)6]2，所述的负极的活性材料为磷酸钛钠，所述的电解液的溶质为高氯酸钠和聚乙二醇。2.根据权利要求1所述的水系钠离子二次电池，其特征在于，所述的高氯酸钠与聚乙二醇的摩尔比为5～7:2～4。3.根据权利要求1所述的水系钠离子二次电池，其特征在于，所述的高氯酸钠的摩尔浓度为9mol/L～10mol/L。4.根据权利要求1所述的水系钠离子二次电池，其特征在于，所述的正极的活性材料普鲁士蓝化合物Zn3[Fe(CN)6]2，通过以下步骤制备：首先将草酸钠和锌盐反应，待反应结束后，再缓慢加入氰化盐，洗涤和干燥，即得Zn3[...

【专利技术属性】
技术研发人员：董伟，牛磊，仲银，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32