负极极片的处理方法、钠金属负极极片及相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供负极极片的处理方法、钠金属负极极片及相关装置。即在真空环境中，金属蒸气与氧气反应，将反应生成的金属氧化物镀敷在钠金属负极极片表面形成一层机械强度高、化学性质稳定的金属氧化物保护层。金属氧化物保护层可极大减少钠金属负极极片在加工过程中易出现钠金属与空气、水反应而造成的优率低、性能恶化的现象。由于金属氧化物具有纳米级厚度，可以与钠金属在电化学条件下形成对应钠盐，从而提升钠金属负极极片表面的钠离子传输速率，提升电池动力学性能。且金属氧化物具有较高机械强度，可以在钠金属负极极片充放电发生体积变化时保持结构的完整性，防止钠金属与电解液直接接触形成大量钠枝晶，提升电池循环性能。提升电池循环性能。提升电池循环性能。

【技术实现步骤摘要】
负极极片的处理方法、钠金属负极极片及相关装置
[0001]本申请是基于申请号为202110742797.2，申请日为2021年06月26日，申请人为宁德时代新能源科技股份有限公司，专利技术名称为“负极极片的处理方法、钠金属负极极片与电化学装置”的专利技术提出的分案申请。


[0002]本申请涉及二次电池
，尤其涉及负极极片的处理方法、钠金属负极极片及相关装置。

技术介绍

[0003]随着能源与环境问题的日益凸显，新能源产业得到了越来越多的重视。锂离子电池因其能量密度高、循环性能好等特点，近年来作为一种重要的新型储能装置被广泛应用。然而，由于锂离子电池相关活性物质资源稀缺，电池成本始终居高不下，而且同时面临相关活性物质资源枯竭等严峻问题，因此需要开发其他低成本金属离子二次电池体系。
[0004]钠离子电池由于其成本低、资源丰富、与锂离子电池制造工艺相仿等优势使其成为近年来热门研究方向。但是，受限于目前钠离子电池正负极材料较低的克容重与电压平台，钠离子电池能量密度与锂离子电池能量密度相比始终存在较大差距，无法真正实现商业化应用。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负极极片的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：将至少一负极极片设置于真空室内，且所述负极极片靠近含氧气体发生器与金属蒸气发生器，所述负极极片靠近所述含氧气体发生器的一侧设有多孔阻隔层；所述金属蒸气发生器熔化金属材料并喷出金属蒸气，使得所述负极极片浸于所述金属蒸气中，其中，所述金属蒸气的喷出流量为x ml，所述金属材料的密度为ρg/cm3，所述金属材料的相对原子质量为M；所述含氧气体发生器沿所述多孔阻隔层喷出含氧气体，所述含氧气体的喷出流量为y ml；分布在所述负极极片表面的所述含氧气体与所述金属蒸气直接反应后生成金属氧化物，所述金属氧化物镀敷在所述负极极片表面形成金属氧化物保护层，其中，所述金属氧化物中的金属原子与氧原子的摩尔比为z，z＝22.4
·
x
·
ρ/(y
·
M)，0.1<z<2.0。2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述负极极片包括负极集流体及形成于所述负极集流体表面的钠金属材料。3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述负极集流体包括铜箔集流体、铝箔集流体、铜基复合集流体、铝基复合集流体的至少一种；可选地，所述负极集流体包括铜基复合集流体或铝基复合集流体，所述铜基复合集流体或所述铝基复合集流体包括上金属层、下金属层以及设置在上金属层和下金属层之间的非金属层。4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述非金属层包括聚酯、聚丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯、聚氧化乙烯、聚氯乙烯、求丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、无纺布中的至少一种；和/或所述上金属层和所述下金属层采用金属铜或金属铝为金属主体的金属合金材料制成；所述金属合金材料内添加有金属单质，所述金属单质包括金、钨、铂、铁、钴、镍、镁、锌、铬中的至少一种，且添加金属单质的比例占金属主体质量分数的5％以内。5.根据权利要求3所述的钠金属负极极片，其特征在于，所述上金属层的厚度为1μm至10μm；和/或所述下金属层的厚度为1μm至10μm；和/或所述非金属层的厚度为2μm至20μm。6.根据权利要求3所述的钠金属负极极片，其特征在于，所述上金属层和所述非金属层之间采用真空电镀、电解电镀或复合粘结的连接方式；和/或所述下金属层和所述非金属层之间采用真空电镀、电解电镀或复合粘结的连接方式。7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，其满足以下特征中的至少一种：(1)所述金属氧化物中的金属原子与氧原子的摩尔比为z，0.2≤z≤1.9；(2)所述金属氧化物中的金属原子与氧原子的摩尔比为z，0.4≤z≤1.7；...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾毓群，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：