【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钠离子电池领域，具体涉及一种磷基负极及其制备方法和钠离子电池，更具体地涉及一种基于干法工艺制备磷基负极的方法、以及磷基负极在钠离子电池中的应用。
技术介绍
1、钠离子电池因其原料储量丰富，成本预期较低，是目前具有潜力的一种储能体系。然而当前钠离子电池的能量密度普遍低于锂离子电池，要提高钠离子电池的能量密度，可以从提高材料本征比容量和提高极片面负载量等方面入手。
2、一方面，相比于硬碳这一传统钠离子电池负极材料，磷基材料具有较高的能量密度和较稳定的循环性能，使用具有较高比容量的磷碳材料作为钠离子电池负极可以显著提高电池能量密度。然而，磷基材料本征的化学性质使得其易发生氧化降解反应，比如在湿法涂布过程中，由于环境中的水、氧含量较高，使磷发生氧化降解，且涂布后的干燥工艺需要较高的温度，进而加速磷的氧化降解，造成活性物质的损失。另一方面，相比锂离子电池，钠离子电池具有成本较低、原料丰富等优点，但是能量密度较低，并且由于目前制备工艺不够成熟、配套产业链不够完善，成本仍然偏高。因此，如何降低磷基电极制备过程中磷活性物质的氧化降解，提高钠离子电池的能量密度，是当前储能体系需要解决的一个问题。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本专利技术提供了一种磷基负极及其制备方法和钠离子电池，以期至少部分地解决上述技术问题，由此本专利技术提供的具体技术方案如下。
2、作为本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种磷基负极的制备方法，包括：将单质磷与碳基材料相混合，获得
3、作为本专利技术的第二个方面，本专利技术提供了一种采用上述磷基负极的制备方法制得的磷基负极。
4、作为本专利技术的第三个方面，本专利技术提供了一种钠离子电池，包括：负极，负极为上述的磷基负极。
5、基于上述技术方案，本专利技术提供的一种磷基负极及其制备方法和钠离子电池，至少存在以下有益效果之一：
6、(1)在本专利技术的实施例中，将单质磷与碳基材料相混合，其中单质磷作为活性物质，通过吸附作用固定在碳基材料表面，获得磷碳复合物粉末。为了避免因水的存在而导致磷活性物质的氧化降解，本专利技术将获得的磷碳复合物粉末与无水导电剂相混合均匀，得到固体混合物a。进一步地，为了避免氧的存在导致磷活性物质的氧化降解，本专利技术在惰性气氛保护下对固体混合物a进行剪切，使固体混合物a进一步混合均匀，并在剪切过程中分批次加入粘结剂粉末，通过分批次加入粘结剂的操作能够避免因体系粘度过大而造成局部粘结团聚，同时在剪切的过程中分批次加入粘结剂也能够使固体混合物a与粘结剂混合均匀，以利用粘结剂将单质磷、碳基材料和无水导电剂粘结在一起，以此得到纤维化的粉料b。随后，对纤维化的粉料b进行研磨使其初步团聚并粘结成片，再经多次第一热辊压使其多次堆叠、辊压，得到自支撑的复合物薄膜c。最后，将复合物薄膜c铺展到集流体表面，通过第二热辊压将复合物薄膜c复合到集流体表面，得到干法制备的磷基负极。由此，本专利技术通过干法工艺在惰性气氛下制备磷基负极，在整个过程中无需使用溶剂，可以有效避免磷活性物质的氧化降解，提高了负极极片的活性物质负载量，进而有望提高电池的能量密度。另外，采用干法工艺制备磷基负极，简化了负极制备流程，节约了制备成本，提高了制备效率。
7、(2)在本专利技术的实施例中，将干法工艺制备的磷基负极用于组装钠离子电池，相较于与传统采用湿法涂布工艺制备的磷基负极组装的钠离子电池而言，其能量密度能够得到提升。与组装锂离子电池相比，其制作成本较低、效率高、占地面积小、能耗低，同时利用干法工艺制备的磷基负极作为电池负极，能够提高钠离子电池体系的能量密度和钠离子电池循环稳定性能。
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1.一种磷基负极的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
3.根据权利要求2所述的方法，其中，获得所述磷碳复合物粉末的方法包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其中：
5.根据权利要求1所述的方法，其中：
6.根据权利要求1所述的方法，其中：
7.根据权利要求1或6所述的方法，其中：
8.根据权利要求1所述的方法，其中：
9.一种采用权利要求1-8中任一项所述的方法制得的磷基负极。
10.一种钠离子电池，包括：
【技术特征摘要】
1.一种磷基负极的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
3.根据权利要求2所述的方法，其中，获得所述磷碳复合物粉末的方法包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其中：
5.根据权利要求1所述的方法，其中：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：季恒星，肖强，谢焕玉，金洪昌，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：
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