改性集流体及其制备方法、正极片和无负极钠离子电池技术

本发明专利技术公开了改性集流体及其制备方法、正极片和无负极钠离子电池，涉及钠离子电池技术领域。本发明专利技术在铝金属三维基底上原位生长氧化铝、固态电解质磷酸钛铝钠，可以提供更快的离子传导速率，可以减少电解液的注液量，降低枝晶的生长，增加电池的安全性能。固态电解质(磷酸钛铝钠)和人工SEI膜(碳酸钠/氟化钠)在三维集流体表面成型，有利于钠金属在三维基底的内部沉积，可以防止钠枝晶在在集流体的表面生长，以防止刺破隔膜。固态电解质、人工SEI膜和无负极金属电池连用，所以产生了降低成本，延长循环寿命，提升电池能力密度和安全性的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钠离子电池，具体而言，涉及改性集流体及其制备方法、正极片和无负极钠离子电池。

技术介绍

1、钠离子电池由于原料易得、价格低廉、性能优异，有望成为锂电池的替代产品。钠离子电池的正极主要有层状氧化物材料、普鲁士蓝类似物材料、聚阴离子材料等；钠离子电池的负极主要有硬碳、软碳；钠离子电池的电解液主要以酯类和醚类作为溶剂，在溶剂中加入na+金属盐(如氟钠盐、硼钠盐和高氯酸盐等)电解质以及多种添加剂(如成膜类、阻燃类和过充保护类等)制备而得。虽然钠离子电池具有低温性能好、成本低廉、安全性高和循环寿命较长等优点，但其能量密度与锂离子电池相比仍存在差距。因此，在保证电池安全性能的前提下，如何提高钠离子电池的能量密度是目前亟需解决的技术问题。

2、目前研究较多的无负极钠金属电池在较高的能量密度下，钠枝晶的生长更为猛烈，存在电池急速的短路风险，这将严重阻碍钠离子电池的应用。其中，负极集流体作为电池中的关键部件，最为常见的改性仅仅为在铝箔表面涂布导电剂，但是不可避免的会引入粘结剂和增加集流体厚度，从而增加电池内阻。

3、综上，目前亟需开发对本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种改性集流体，其特征在于，包括铝金属三维基底，在所述铝金属三维基底表面形成含有氧化铝、固态电解质和人工SEI膜的改性层；

2.根据权利要求1所述的改性集流体，其特征在于，磷酸钛铝钠、碳酸钠和氟化钠的摩尔比为1：(0.1-0.2)：(0.1-0.2)；

3.一种权利要求1或2所述改性集流体的制备方法，其特征在于，包括：在所述铝金属三维基底上形成含有氧化铝、所述固态电解质和所述人工SEI膜的改性层。

4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，制备所述反应液的过程包括：将磷酸氢钠盐、磷酸...

【技术特征摘要】

1.一种改性集流体，其特征在于，包括铝金属三维基底，在所述铝金属三维基底表面形成含有氧化铝、固态电解质和人工sei膜的改性层；

2.根据权利要求1所述的改性集流体，其特征在于，磷酸钛铝钠、碳酸钠和氟化钠的摩尔比为1：(0.1-0.2)：(0.1-0.2)；

3.一种权利要求1或2所述改性集流体的制备方法，其特征在于，包括：在所述铝金属三维基底上形成含有氧化铝、所述固态电解质和所述人工sei膜的改性层。

4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，制备所述反应液的过程包括：将磷酸氢钠盐、磷酸、络合剂、碳酸钠、氟化钠和水混合得到第一混合液，将所述第一混合液和所述水解抑制剂混合；

6.根据权利要求4或5所述制备方法，其特征在于，所述有机钛源溶液是由有机钛源和醇溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：周世昊，李享，张伟清，杨庆亨，
申请(专利权)人：江苏中兴派能电池有限公司，
类型：发明
国别省市：