【技术实现步骤摘要】
一种准固态柔性Na-O2室温二次电池及制备方法
本专利技术涉及一种新型二次电池,特别是一种准固态柔性Na-O2室温二次电池及其制备方法,属于新型化学电源领域。
技术介绍
近年来,柔性电子器件的发展要求其储能器件具有柔性,甚至是可穿戴性。因此,高性能的柔性储能器件的设计越来越受到人们的重视。在各种电化学储能装置中,金属-气体电池成为化学储能电源领域的研究热点,以金属Na为负极,空气中的O2为正极的金属钠-氧气电池因其具有高比能量、高功率密度、相对较低的过电位以及正极活性物质易得等诸多优点而备受关注。然而,限于金属钠枝晶生长、电解液易挥发、易燃组分以及气体电极的设计等问题,Na-O2电池始终未能有较大的突破。同时,实现Na-O2电池的柔性,以承受较大的应变,而不明显降低其电化学性能更是面临挑战。在传统Na-O2电池中,通常使用液体电解质,而Na-O2电池是一个开放系统,因此Na-O2电池极易发生电解质泄漏,特别是当它们承受较大的弯曲应变时,会导致电化学性能下降和环境污染。此外,由于Na-O2电池直接使用Na金属作为负极, ...
【技术保护点】
1.一种准固态柔性Na-O
【技术特征摘要】
1.一种准固态柔性Na-O2室温二次电池,其特征在于:由正极片、准固态聚合物电解质膜、负极片和铝塑复合膜外壳组成,正极片由催化剂材料负载在集流体上组成,其中催化剂材料为导电碳SuperP,集流体为柔性碳布;准固态聚合物电解质膜是由NaClO4/四乙二醇二甲醚电解液浸润于聚偏氟乙烯-六氟丙烯/SiO2复合膜制成的无机-有机准固态电解质膜;负极片为擀压后的金属钠片;正极片、准固态聚合物电解质膜和负极片构成叠层结构并整体封装于铝塑复合膜外壳中。
2.根据权利要求1所述的准固态柔性Na-O2室温二次电池,其特征在于:所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯/SiO2复合膜的干膜厚度为50-100μm;所述钠片厚度为0.1-1mm。
3.根据权利要求1或2所述的准固态柔性Na-O2室温二次电池,其特征在于:所述铝塑复合膜外壳的表面均布20个、孔径为2mm的小孔。
4.一种权利要求1所述准固态柔性Na-O2室温二次电池的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(一)准固态聚合物电解质膜的制备
1)将商业化的聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)、疏水纳米SiO2溶解在有机溶剂丙酮中,在50-60℃下水浴搅拌2-3h、恒温静置1-...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈军,王佳齐,倪优璇,刘俊祥,陶占良,李海霞,张凯,
申请(专利权)人:南开大学,
类型:发明
国别省市:天津;12
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