一种长效循环的钠氟化碳二次电池及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种长效循环的钠氟化碳二次电池及制备方法，包含正极、负极和电解质，所述的电解质为钠离子固态电解质，所述钠离子固态电解质由聚偏氟乙烯、钠离子导体和钠盐制备而成；所述正极的活性材料为氟化碳，所述的负极为金属钠。本发明专利技术制备的钠离子固态电解质膜属于柔性膜，选用聚偏氟乙烯作为基体，与金属钠负极化学相容性好，不用添加隔离层即可使用。使用钠离子固态电解质替代液态电解液，能有效提高钠氟化碳二次电池的安全性，同时改善循环稳定性。本发明专利技术的制备方法简洁、节能。

【技术实现步骤摘要】
一种长效循环的钠氟化碳二次电池及制备方法
本专利技术涉及一种二次电池，具体涉及一种采用固态电解质的长效循环的钠氟化碳二次电池。
技术介绍
氟化碳正极材料具有高比容量、电化学稳定、放电平台平稳等优异的特性而被广泛的应用于锂一次电池。近年来，氟化碳正极材料在室温钠二次电池(W.Liu,H.Li,J.-Y.Xie,Z.-W.Fu,ACSAppl.Mater.Interfaces2014,6,2209；W.Liu,Z.Shadike,Carbon,93,2015,523；Y.Shao,H.Yue,Chem.Mater.2016,28,1026)、镁一次电池中(X.Miao,J.Yang,W.Pan,H.Yuan,Y.Nuli,S.-i.Hirano,Electrochim.Acta2016)引起关注。但是目前Na/CFx体系的使用的液态电解液，存在安全隐患；而且在液态电解液中，易导致活性物质的损失，造成循环性能差。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术中液态电解液的循环性能差的缺陷，通过使用钠离子固态电解质替代液体电解液，电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长效循环的钠氟化碳二次电池，其特征在于，包含正极、负极和电解质，所述的电解质为钠离子固态电解质，所述钠离子固态电解质由聚偏氟乙烯、钠离子导体和钠盐制备而成；所述正极的活性材料为氟化碳，所述的负极为金属钠。/n

【技术特征摘要】
1.一种长效循环的钠氟化碳二次电池，其特征在于，包含正极、负极和电解质，所述的电解质为钠离子固态电解质，所述钠离子固态电解质由聚偏氟乙烯、钠离子导体和钠盐制备而成；所述正极的活性材料为氟化碳，所述的负极为金属钠。


2.如权利要求1所述的长效循环的钠氟化碳二次电池，其特征在于，所述的钠盐为NaTFSI、NaPF6、NaSO2CF3、NaClO4、NaFSI中的一种或多种。


3.如权利要求1所述的长效循环的钠氟化碳二次电池，其特征在于，所述的钠离子导体材料为Al2O3、Na3PS4、Na4SiS4、Na3PSe4、NaM1M2(PO4)3中的一种或多种；所述的NaM1M2(PO4)3中，M1、M2分别选自Zn2+,Cd2+,Ni2+,Mn2+,Co2+,Fe3+,Sc3+,Ti3+,V3+,Cr3+,Al3+,In3+,Ga3+,Y3+,Lu3+,Ti4+,Zr4+,Hf4+,Sn4+,Si4+,Ge4+,V5+,Nb5+,Ta5+,Sb5+或As5+离子中的任意一种。


4.一种如权利要求1所述的长效循环的钠氟化碳二次电池的制备方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：
S1，制备钠离子固态电解质；
S2，制备正极片；
S3，将S2制得的正极片在干燥空气或惰性气氛条件下，以金属钠为负极，以步骤S1制得的钠离子固态电解质为隔膜和电解质，组装成所述的长效循环的钠氟化碳二次电池。


5.如权利要求4所述的长效循环的钠氟化碳二次电池的制备方法，其特征在于，步骤S1包含以下步骤：
S1.1，将聚偏氟乙烯溶解在溶剂中，制备成溶液；
S1.2，在溶液中加入钠盐，充分搅拌，再加入钠离子导体材料，搅拌过夜；
S1.3，将溶液制备成膜，得到钠离子固态电解质。


6.如权利要求5所述的长效循环的钠氟化碳二次电池的制备方法，其特征在于，S1.1中，所述的聚偏氟乙烯的浓度为10～50mg/ml；所述的溶剂为二甲基甲酰胺、乙腈、碳酸二甲酯、四氢呋喃中的一种。


7.如权利要求5所述的长效循环的钠氟化碳二次电池的制备方法，其特征在于，S1.2中，所述的钠盐为NaTFSI、NaPF6、NaSO2CF3、NaClO4、NaFSI中的一种或多种，含量为5～15mg/ml；所述的钠离子导体材料为Al2O3、Na3P...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雯，颜廷房，王勇，解晶莹，杨旸，郭瑞，李永，裴海娟，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31