3D打印负极、其制备方法及钠离子电池技术

本发明专利技术提供了一种3D打印负极、其制备方法及钠离子电池。该3D打印负极包括呈周期性排布的三维网状骨架，三维网状骨架的材料为复合负极材料，其中，复合负极材料包括过渡金属元素和碳元素，过渡金属元素选自第VIII族中的元素中的一种或多种。本申请提供的上述3D打印负极具有较高的比表面积和较大的活性物质负载量，将其应用于钠离子电池中时，能够在提高钠离子传输效率的同时降低传输阻抗，还能够改善电解液与复合负极材料的接触，能够提高更多的反应活性位点，进而能够提高钠离子电池的电化学性能。相比于传统的负极材料，本申请中上述复合负极材料能够提高3D打印电极的电导率，从而能够提高钠离子电池的能量密度等电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电化学储能中的电极制备方法，具体而言，涉及一种3d打印负极、其制备方法及钠离子电池。

技术介绍

1、锂离子电池具有容量大、自放电率低、工作电压高等优点，在全球化储能规模市场中占据了约80％的份额。但由于锂资源储量有限并且价格昂贵，严重制约了其产业化发展，于此同时资源储量丰富、成本低廉的钠离子电池优势显现，有望成为其有利的补充发展储能器件。然而，目前钠离子电池的能量密度仍未达到高速发展的电子设备的要求，其中，提高电极活性物质载量是促进储能器件能量密度进一步提升的关键因素之一。

2、电极制造和组装在促进钠离子电池等电化学储能器件的性能方面发挥着重要作用。传统的电极制造方法——涂布法，在制备高载量电极中制备的电极厚度有限且一般低于100μm，并且随着电极厚度的增加，不仅会削弱电极材料与集流体之间的结合力，还会造成离子传输孔道的堵塞从而影响电解液的渗透等问题。

3、近年来，3d打印技术已被应用于各种制造电化学储能设备中，它能够从纳米级到宏观级准确掌握电极的几何形态和内部结构。不仅能够有效地突破传统制造工艺技术的局限性，而且还能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种3D打印负极，其特征在于，所述3D打印负极包括呈周期性排布的三维网状骨架，所述三维网状骨架的材料为复合负极材料，其中，所述复合负极材料包括过渡金属元素和碳元素，所述过渡金属元素选自第VIII族中的元素中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的3D打印负极，其特征在于，所述3D打印负极为圆盘状或方形；

3.根据权利要求1所述的3D打印负极，其特征在于，所述过渡金属元素选自Fe、Co、Ni组成的组中的一种或多种；

4.根据权利要求1至3中任一项所述的3D打印负极，其特征在于，所述3D打印电极的活性物质面载量为50～220mg/cm2，比表面积为30...

【技术特征摘要】

1.一种3d打印负极，其特征在于，所述3d打印负极包括呈周期性排布的三维网状骨架，所述三维网状骨架的材料为复合负极材料，其中，所述复合负极材料包括过渡金属元素和碳元素，所述过渡金属元素选自第viii族中的元素中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的3d打印负极，其特征在于，所述3d打印负极为圆盘状或方形；

3.根据权利要求1所述的3d打印负极，其特征在于，所述过渡金属元素选自fe、co、ni组成的组中的一种或多种；

4.根据权利要求1至3中任一项所述的3d打印负极，其特征在于，所述3d打印电极的活性物质面载量为50～220mg/cm2，比表面积为300～400m2/g。

5.一种权利要求1至3中任一项所述的3d打印负极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

6.根据权利要求5所述的3d打印负极的制备方法，其特征在于，所述3d打印...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕晓玲，张雅，程骞，方耀国，徐荣飞，刘伟利，王威，孙歌，张浩然，黄佳祺，汤剑涛，
申请(专利权)人：上海轩邑新能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：