一种钠电池复合固态电解质、其制备方法及钠电池技术

本发明专利技术提供了一种钠电池复合固态电解质、其制备方法及钠电池，所述制备方法包括：(Ⅰ)长链聚合物和钠盐分散于有机溶剂中，混合均匀得到有机分散液；(Ⅱ)将步骤(Ⅰ)得到的有机分散液与无机固态电解质混合得到电解质混合液，加热直至其中的有机溶剂完全挥发，得到复合电解质；(Ⅲ)将步骤(Ⅱ)得到的复合电解质与无机分散液混合，在保护性气氛下加热并搅拌，形成电解质凝胶；(Ⅳ)将步骤(Ⅲ)得到的电解质凝胶倒入模具中，经烘干固化后形成所述钠电池复合固态电解质。本发明专利技术通过将无机物引入固态电解质中，所制得的复合固态电解质不仅具有聚合物电解质的柔韧性和界面相容性，还能显著提高固态电解质的离子传导性和机械性能。电解质的离子传导性和机械性能。电解质的离子传导性和机械性能。

【技术实现步骤摘要】
一种钠电池复合固态电解质、其制备方法及钠电池


[0001]本专利技术属于电池材料
，涉及一种钠电池复合固态电解质、其制备方法及钠电池。

技术介绍

[0002]近来，锂离子电池被广泛应用于电子移动设备、电动汽车等领域。在锂离子电池中，使用金属锂电极虽然能提高电池的能量密度，但在液态锂电池中使用金属锂会导致锂枝晶的形成，最终造成电池短路，爆炸等危险。因此为了使金属锂电极在锂电池中能够被应用，全固态锂电池得到了广泛的关注以及研究，虽然全固态电解质的使用能抑制锂枝晶的生长，使安全性能显著提高，然而金属锂价格昂贵，使全固态锂电池工业化应用成本过高。为了解决成本过高问题，全固态钠二次电池被提出。金属钠资源丰富，这对于全固态钠二次电池的商业化应用是至关重要的。
[0003]全固态电池使用不可燃的固体电解质代替传统的有机易燃电解液，从根本上避免了安全问题，固态电解质良好的机械性能可以有效地抑制负极枝晶的生长，降低了枝晶生长导致的电池短路问题，很好地提升了电池的寿命。其中，聚合物固态电解质由极性高分子和金属盐络合形成，具有良好的成膜性，可弯曲和高安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钠电池复合固态电解质的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：(Ⅰ)长链聚合物和钠盐分散于有机溶剂中，混合均匀得到有机分散液；(Ⅱ)将步骤(Ⅰ)得到的有机分散液与无机固态电解质混合得到电解质混合液，加热直至其中的有机溶剂完全挥发，得到复合电解质；(Ⅲ)将步骤(Ⅱ)得到的复合电解质与无机分散液混合，在保护性气氛下加热并搅拌，形成电解质凝胶；(Ⅳ)将步骤(Ⅲ)得到的电解质凝胶倒入模具中，经烘干固化后形成所述钠电池复合固态电解质。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中，所述长链聚合物包括聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧乙烷、聚碳酸亚乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸乙烯酯中的任意一种或至少两种的组合；所述钠盐包括六氟磷酸钠、三氟甲基磺酸钠、次氯酸钠、四氟硼酸钠、六氟砷酸钠或二氟草酸硼酸钠中的任意一种或至少两种的组合；所述有机溶剂包括N
‑
甲基吡咯烷酮、N，N
‑
二甲基乙酰胺、丙酮、异丙醇、乙醇或甲醇中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(Ⅱ)中，所述无机固态电解质的化学通式为Li
x
Al1‑
z
Si
y
Zr
z
Ti1‑
y
(PO4)3，其中，x、y和z同时满足：1.2≤x≤1.5，0.1≤y≤0.5，0.02≤z≤0.05；所述无机固态电解质采用如下方法制备得到：按照Li
x
Al1‑
z
Si
y
Zr
z
Ti1‑
y
(PO4)3中各元素的化学计量比分别称取锂源、铝源、硅源、锆源、钛源和磷源混合球磨得到混合物料，对混合物料进行热压烧结，随后经粉碎和过筛后得到所述无机固态电解质。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述锂源包括碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂或柠檬酸锂中的任意一种或至少两种的组合；所述铝源包括氧化铝、氮化铝、偏铝酸盐或氢氧化铝中的任意一种或至少两种的组合；所述硅源包括二氧化硅、氮化硅或硅酸盐中的任意一种或至少两种的组合；所述锆源包括氧化锆、氢氧化锆、碳酸锆或硝酸锆中的任意一种或至少两种的组合；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡明军，李荐，
申请(专利权)人：浙江煌能新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：