System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种钠电负极改性粘结剂、制备方法、负极片及钠电池技术_技高网

一种钠电负极改性粘结剂、制备方法、负极片及钠电池技术

技术编号:41145508 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-30 18:13
本发明专利技术公开了一种钠电负极改性粘结剂、制备方法、负极片及钠电池,钠电负极改性粘结剂包括组合物和羧基丁苯橡胶;所述组合物包括壳聚糖和羧甲基纤维素钠的混合物。本申请通过壳聚糖对羧甲基纤维素钠改性后形成组合物,再利用该组合物与羧基丁苯橡胶搭配形成钠电负极改性粘结剂。一方面,经过壳聚糖改性的羧甲基纤维素钠,可以使钠离子补充到负极片的涂层中,进而提高电池首效;另一方面,钠电负极改性粘结剂具有更高的粘接强度和柔韧性,能够抑制负极片表面形成的SEI膜的增厚、破裂以及粉化,能够为负极片中的活性材料的体积膨胀提供膨胀空间,以减少负极片的厚度变化,即相当于抑制了负极片的膨胀,从而提高了钠电池的综合性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钠离子电池材料,尤其涉及一种钠电负极改性粘结剂、制备方法、负极片及钠电池


技术介绍

1、当前,作为新能源电池代表的锂电池已经广泛地应用于消费者的日常生活当中,但受限于锂的自身性质,存在明显的发展瓶颈;对此,钠电池具备以下优势:1、钠在储量上明显优于锂,意味着钠的富集程度明显优于锂,即钠的开采成本更低;2、钠与锂是相邻的同族元素,化学性质与锂十分相近,区别仅体现在粒径和化学电势上有少许区别,可参考锂电池的发展方向;3、钠电正极稳定性比常见的锂电正极稳定性更高,意味着钠电池具备更优的循环寿命、倍率性能和安全性能。

2、故本领域技术人员开始着眼于钠电池,随着钠电研究及产业化的推进,发现钠电池类似于锂电池,同样需要进行补钠。

3、例如,专利cn202110431867.2公开了一种硬碳粘结剂、包含硬碳粘结剂的负极片和钠离子电池,其具备以下优点“本专利技术的硬碳粘结剂不存在传统的负极干法黏结剂聚四氟乙烯(ptfe)低压下易分解的问题,具有工艺时间短,环境要求低的优点;使用该负极材料制备干法钠离子电池,具有面密度高,工艺简单、成本低的优点;paas中的钠离子能够在电极中迁移,具有补充钠离子的优点”。

4、上述硬碳粘结剂虽然解决了传统的负极干法黏结剂聚四氟乙烯(ptfe)低压下易分解的问题,并实现钠离子的补充;但受限于硬碳粘结剂自身微观结构较硬的性质,并不能有效抑制钠电池的负极片膨胀,导致钠电池的综合性能不足。

5、因此,有必要开发一种新的粘接剂,以解决目前的粘接剂无法同时实现补钠且抑制钠电池负极片膨胀的技术问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种钠电负极改性粘结剂、制备方法、负极片及钠电池,解决目前粘接剂无法同时实现补钠且抑制钠电池负极片膨胀的技术问题。

2、为达此目的,本专利技术采用以下技术方案:

3、一种钠电负极改性粘结剂,包括组合物和羧基丁苯橡胶;所述组合物包括壳聚糖和羧甲基纤维素钠的混合物,和/或,壳聚糖和羧甲基纤维素钠的复合物。

4、可选地,所述组合物与所述羧基丁苯橡胶的质量比为1:0.1~4。

5、可选地,所述壳聚糖的分子量为15万~60万,脱乙酰度为80%~95%

6、一种制备方法,用于制备如上所述的钠电负极改性粘结剂,包括:

7、调配酸性的壳聚糖水溶液;

8、向壳聚糖水溶液中加入甲基纤维素钠,得到组合物;

9、将组合物与羧基丁苯橡胶混合。

10、可选地,所述壳聚糖水溶液包括醋酸、柠檬酸、蚁酸、盐酸、硝酸、硫酸中的至少一种。

11、可选地,所述调配酸性的壳聚糖水溶液中,壳聚糖占壳聚糖水溶液质量的0.01~8wt%。

12、一种负极片,包括基体,所述基体上涂覆有负极层;所述负极层包括如上所述的钠电负极改性粘结剂,或,如上所述的制备方法制得的钠电负极改性粘结剂。

13、可选地,所述负极片涂覆所述钠电负极改性粘结剂后,通过两次热处理成型;

14、其中,第一次热处理包括:将所述负极片置于50-80°c的烘箱中烘烤0.2-8h;

15、第二次热处理包括:将所述负极片置于100-180°c的烘箱中热处理0.2-4h。

16、可选地,所述负极片涂覆所述钠电负极改性粘结剂后,通过一次热处理成型;

17、其中,热处理包括:将所述负极片置于50-180°c的烘箱中热处理0.2-8h。

18、一种钠电池,包括上述的负极片。

19、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

20、本申请中的钠电负极改性粘结剂、制备方法、负极片及钠电池,其通过壳聚糖对羧甲基纤维素钠改性后形成组合物,再利用该组合物与羧基丁苯橡胶搭配形成钠电负极改性粘结剂。一方面,经过壳聚糖改性的羧甲基纤维素钠,可以使钠离子补充到负极片的涂层中,进而提高电池首效;另一方面,钠电负极改性粘结剂具有更高的粘接强度和柔韧性,能够抑制负极片表面形成的sei膜的增厚、破裂以及粉化,能够为负极片中的活性材料的体积膨胀提供膨胀空间,以减少负极片的厚度变化,即相当于抑制了负极片的膨胀,从而提高了钠电池的综合性能。

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【技术保护点】

1.一种钠电负极改性粘结剂,其特征在于,包括组合物和羧基丁苯橡胶;所述组合物包括壳聚糖和羧甲基纤维素钠的混合物,和/或,壳聚糖和羧甲基纤维素钠的复合物。

2.根据权利要求1所述的一种钠电负极改性粘结剂,其特征在于,所述组合物与所述羧基丁苯橡胶的质量比为1:0.1~4。

3.根据权利要求1所述的一种钠电负极改性粘结剂,其特征在于,所述壳聚糖的分子量为15万~60万,脱乙酰度为80%~95%。

4.一种制备方法,其特征在于,用于制备如权利要求1-3中任一项所述的钠电负极改性粘结剂,包括:

5.根据权利要求4所述的一种制备方法,其特征在于,所述壳聚糖水溶液包括醋酸、柠檬酸、蚁酸、盐酸、硝酸、硫酸中的至少一种或多种。

6.根据权利要求4所述的一种制备方法,其特征在于,所述调配酸性的壳聚糖水溶液中,壳聚糖占壳聚糖水溶液质量的0.01~8wt%。

7.一种负极片,其特征在于,包括基体,所述基体上涂覆有负极层;所述负极层包括如权利要求1-3中任一项所述的钠电负极改性粘结剂,或,如权利要求4-6中任一项所述的制备方法制得的钠电负极改性粘结剂。

8.根据权利要求7所述的一种负极片,其特征在于,所述负极片涂覆所述钠电负极改性粘结剂后,通过两次热处理成型;

9.根据权利要求7所述的一种负极片,其特征在于,所述负极片涂覆所述钠电负极改性粘结剂后,通过一次热处理成型;

10.一种钠电池,其特征在于,包括如权利要求7-9中任一项所述的负极片。

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【技术特征摘要】

1.一种钠电负极改性粘结剂,其特征在于,包括组合物和羧基丁苯橡胶;所述组合物包括壳聚糖和羧甲基纤维素钠的混合物,和/或,壳聚糖和羧甲基纤维素钠的复合物。

2.根据权利要求1所述的一种钠电负极改性粘结剂,其特征在于,所述组合物与所述羧基丁苯橡胶的质量比为1:0.1~4。

3.根据权利要求1所述的一种钠电负极改性粘结剂,其特征在于,所述壳聚糖的分子量为15万~60万,脱乙酰度为80%~95%。

4.一种制备方法,其特征在于,用于制备如权利要求1-3中任一项所述的钠电负极改性粘结剂,包括:

5.根据权利要求4所述的一种制备方法,其特征在于,所述壳聚糖水溶液包括醋酸、柠檬酸、蚁酸、盐酸、硝酸、硫酸中的至少一种或多种。

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【专利技术属性】
技术研发人员:李河杉李良金晶吴绍文
申请(专利权)人:深圳中芯能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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