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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钠离子金属负极电池,尤其是涉及一种钠离子电池用多元合金负极的制备方法、电池及应用。
技术介绍
1、由于锂离子电池其优异的能量密度与电性能,目前锂离子电池已成为较先进的电化学储能设备,然而锂资源的储量有限,成本较高,锂离子电池在相关领域的进一步大规模推广应用受到了限制,因此,寻找替代锂离子电池的新储能技术已引起研究者的极大关注。
2、目前钠金属负极具有较高的理论比容量(1166mahg﹣1),对于碳基钠离子电池较低的能量密度有非常明显的优势,因此利用钠金属负极,与层状氧化物以及各类嵌插型正极材料所组成的二次钠金属电池具有较高的理论能量密度,是大规模量产化的钠离子电池体系中重要的组成部分。
3、同时,钠资源在我国储量丰富,不会同锂资源一般受外部因素影响制约,并且价格低廉,使得钠金属电池在成本方面较碳基钠离子电池据明显优势。然而,钠金属负极在充放电过程与循环过程中仍存在很多问题和挑战:
4、首先,钠具有比锂更高的反应活性,更高的能量势垒和更慢的反应动力,在使用过程中对环境有较大要求,并且与易电解液发生反应,降低电池的效率;其次,钠金属负极在电沉积过程中相比锂离子电池更容易产生枝晶,进而刺穿隔膜引发短路与安全问题;此外,钠金属电池在运行过程中会面临产气以及体积膨胀的问题,且较为常见。
5、基于上述的问题,本专利从钠金属合金负极界面改性以及表面钝化出发,改善钠金属电池中负极的循环稳定性与抗腐蚀性,抑制钠金属负极上不稳定的固体电解质膜sei与苔藓状na枝晶生长。
【技术保护点】
1.一种钠离子电池用多元合金负极的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:将金属钠与其他金属熔融,搅拌混合,得到钠金属合金,冷却后对钠金属合金进行物理压辊,进行后处理得到负极极片。
2.根据权利要求1所述的一种钠离子电池用多元合金负极的制备方法,其特征在于:其他金属包括Au、Se、Sb中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种钠离子电池用多元合金负极的制备方法,其特征在于:其他金属为Au、Se、Sb。
4.根据权利要求3所述的一种钠离子电池用多元合金负极的制备方法,其特征在于:其中Na:Au:Se:Sb=7.7~8.3:1~1.2:0.2~0.4:0.3~0.7。
5.根据权利要求1所述的一种钠离子电池用多元合金负极的制备方法,其特征在于:所述钠金属为新鲜钠金属,需把表面煤油擦拭干净,用小刀切掉表面的氧化物和杂质,只保留有金属光泽的新鲜钠金属。
6.根据权利要求1所述的一种钠离子电池用多元合金负极的制备方法,其特征在于:将金属钠和其他金属熔融还包括如下步骤:在保护气的环境下,将钠条熔融,得到熔融态金属钠,取一定量的其他金
7.根据权利要求6所述的一种钠离子电池用多元合金负极的制备方法,其特征在于:所述钠金属加热温度为100℃;
8.根据权利要求1所述的一种钠离子电池用多元合金负极的制备方法,其特征在于:后处理包括用裁剪机将预制的合金箔裁剪成所需直径的合金电极片;将制备好的合金片置于高温高压反应釜中,通入CO2气体,获得表面钝化的合金片;
9.一种电池,其特征在于:使用权利要求1-8任一项所述的一种钠离子电池用多元合金负极的制备方法制备得到的负极。
10.权利要求9所述的一种电池应用于汽车、电动车、电动工具或数码设备中的任意一种。
...【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池用多元合金负极的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:将金属钠与其他金属熔融,搅拌混合,得到钠金属合金,冷却后对钠金属合金进行物理压辊,进行后处理得到负极极片。
2.根据权利要求1所述的一种钠离子电池用多元合金负极的制备方法,其特征在于:其他金属包括au、se、sb中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种钠离子电池用多元合金负极的制备方法,其特征在于:其他金属为au、se、sb。
4.根据权利要求3所述的一种钠离子电池用多元合金负极的制备方法,其特征在于:其中na:au:se:sb=7.7~8.3:1~1.2:0.2~0.4:0.3~0.7。
5.根据权利要求1所述的一种钠离子电池用多元合金负极的制备方法,其特征在于:所述钠金属为新鲜钠金属,需把表面煤油擦拭干净,用小刀切掉表面的氧化物和杂质,只保留有金属光泽的新鲜钠金属。
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:冯树南,罗朝晖,
申请(专利权)人:蓝京新能源嘉兴有限公司,
类型:发明
国别省市:
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