水合玻璃基的钠离子电池准固态电解质及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种水合玻璃基的钠离子电池准固态电解质及制备方法和应用。水合玻璃基的钠离子电池准固态电解质，它以Na2O‑B2O3‑SiO2‑H2O系统的水合玻璃作为基质，以钠盐为外掺剂，按质量份比，Na2O:B2O3:SiO2:H2O=8‑30:0.5‑3:20‑70:2‑60，外掺剂为总质量的0‑10 wt%。制备方法，步骤如下：1）称取所需基质原料，掺入钠盐外掺剂，混合搅拌均匀，静置澄清并陈化后，形成无色透明液体；2）20‑350℃温度下进行12‑48 h的热处理调控含水率，得到弹性固体电解质；3）粘稠液体电解质采用灌注‑热封法组装成型，弹性固态电解质采用固化热压法组装成型，采用二次加热，形成Tg较低的中心工作区域和Tg较高的边缘区域。本发明专利技术具有良好的适应性和稳定性，其制备方法成本低廉，操作简单，过程容易控制和实现，环境友好。

【技术实现步骤摘要】
水合玻璃基的钠离子电池准固态电解质及制备方法和应用
本专利技术涉及一种钠离子电池准固态电解质材料及其制备方法，特别是涉及一种以Na2O-B2O3-SiO2-H2O系统的水合玻璃作为基质并以钠盐为外掺剂的钠离子电池电解质材料，属于无机非金属材料制备工艺
和钠离子电池领域。
技术介绍
随着当前新能源产业的高速发展，人们对能源转换和存储的需求急剧扩张，传统锂离子电池的发展因锂储量不足，约70%分布在南美受到很大限制，寻找一种锂金属的替代元素具有必要性。于是，钠离子电池重新得到了广泛关注。在钠离子电池中，电解质始终是研究的热点。电解质作为电池的重要组成部分，在电池中起着离子传导的作用。目前主要钠离子电池电解质可分为液体电解质、离子液体电解质、聚合物电解质和玻璃-陶瓷电解质等。但从目前的研究看来，这些电解质还存在诸多不足。液体电解质分为水性液态电解质和非水性液态电解质，虽然它们的离子电导率相对较高（10-3-10S·cm-1），均存在易泄漏（其中的有机液体电解质还存在易燃）等安全性问题，严重限制了其应用；离子液体电解质成本较高，使用温度范围较窄，同时仍存在易泄漏的隐患；玻璃-陶瓷电解质离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水合玻璃基的钠离子电池准固态电解质，其特征在于，它以Na2O‑B2O3‑SiO2‑H2O系统的水合玻璃作为基质，以钠盐为外掺剂，按质量份比，Na2O:B2O3:SiO2:H2O = 8‑30:0.5‑3:20‑70:2‑60，外掺剂为总质量的0‑10 wt%。

【技术特征摘要】
1.一种水合玻璃基的钠离子电池准固态电解质，其特征在于，它以Na2O-B2O3-SiO2-H2O系统的水合玻璃作为基质，以钠盐为外掺剂，按质量份比，Na2O:B2O3:SiO2:H2O=8-30:0.5-3:20-70:2-60，外掺剂为总质量的0-10wt%。2.如权利要求1所述的水合玻璃基的钠离子电池准固态电解质，其特征在于，所述的水合玻璃基质的原料包括硅酸钠水溶液、硼酸；所述的外掺剂选自硫酸钠、氯化钠。3.一种根据权利要求1所述的水合玻璃基的钠离子电池电解质的制备方法，其特征在于，步骤如下：1）按Na2O:B2O3:SiO2:H2O=8-30:0.5-3:20-70:2-60质量份比称取所需基质原料，并掺入0-10wt%钠盐外掺剂，于室温下在反应釜中混合搅拌均匀，静置澄清并陈化后，形成无色透明液体；2）将上述无色透明液体于20-350℃温度下进行12-48h的热处理调控含水率，得到室温下含水率大于20wt%的粘稠液体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智宇，赵英铭，钱国栋，樊先平，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33