一种聚合物固态电解质及无负极固态钠电池的制备方法技术

一种聚合物固态电解质及无负极固态钠电池的制备方法，属于新能源技术领域。首先，将钠盐溶解于有机溶剂中加入聚合物单体，充分搅拌得到固态电解质前驱体溶液；其次，室温下，向固态电解质前驱体溶液中加入聚合引发剂引发交联聚合反应，室温下静置得到聚合物固态电解质；最后，将聚合物固态电解质加入钠离子电池正极与金属集流体之间，制备无负极固态钠电池。本发明专利技术利用路易斯酸引发剂引发环醚的交联聚合反应，室温下得到高离子导率聚合物固态电解质，利用此聚合物固态电解质与现有钠离子电池正极材料以及金属集流体，创制无负极固态钠电池；无负极固态钠电池质量比能量＞350Wh kg<supgt;‑1</supgt;，循环寿命400次，在机械穿刺条件下不发烟，不起火，具有优异安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源，涉及一种聚合物固态电解质及无负极固态钠电池的制备方法。

技术介绍

1、与钠离子电池相比，钠离子电池的能量密度先天不足，难以满足高能耗应用需求。在传统的钠离子电池中，硬碳等碳基负极占电池重量的25％以上、电池厚度的40％以上，是制约钠离子电池能量密度的关键因素。同时传统的钠离子电池使用高度易燃、易泄漏的有机电解液，带来严重的安全隐患。使用金属钠代替碳负极可以显著提升电池能量密度。但超薄的金属钠箔目前尚未实现商业化制造。强粘附性、脆弱、水氧敏感的超薄金属钠箔也极大提高了电池的制造工艺难度与成本。

2、将碳负极材料自电池中去除，通过正极释钠原位构建超薄金属钠负极，实现的无负极电池体系可望在极大提升钠离子电池能量密度的同时，降低电池制造工艺难度与成本。电解质是无负极钠电池的核心组件，但目前已有的液态电解液易燃、易泄漏，并容易在正、负极侧发生副反应，导致严重的不可逆钠损失，极大制约了无负极钠电池的循环寿命和安全性。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种聚合物固本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种聚合物固态电解质及无负极固态钠电池的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种聚合物固态电解质及无负极固态钠电池的制备方法，其特征在于，所述第一步中：所述有机溶剂为乙二醇二甲醚；所述钠盐为双三氟甲烷磺酰亚胺钠、硝酸钠、六氟磷酸钠中的至少一种；所述聚合物单体为环醚，包括1,3,5-三噁烷、1,3-二氧戊环中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的一种聚合物固态电解质及无负极固态钠电池的制备方法，其特征在于，所述固态电解质前驱体溶液中：

4.根据权利要求1所述的一种聚合物固态电解质及无负极固态钠电池的制备方法，其...

【技术特征摘要】

1.一种聚合物固态电解质及无负极固态钠电池的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种聚合物固态电解质及无负极固态钠电池的制备方法，其特征在于，所述第一步中：所述有机溶剂为乙二醇二甲醚；所述钠盐为双三氟甲烷磺酰亚胺钠、硝酸钠、六氟磷酸钠中的至少一种；所述聚合物单体为环醚，包括1,3,5-三噁烷、1,3-二氧戊环中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的一种聚合物固态电解质及无负极固态钠电池的制备方法，其特征在于，所述固态电解质前驱体溶液中：

4.根据权利要求1所述的一种聚合物固态电解质及无负极固态钠电池的制备方法，其特征在于，所述第一步中：所述搅拌速度为400～600rpm，搅拌时间为1～4h，搅拌温度为室温。

5.根据权利要求1所述的一种聚合物固态电解质及无负极固态钠电池的制备方法，其特征在于，所述第二步中，所述聚合引发剂为al(otf)3，浓度为1～2mg ml-1；静置时间为2～8h。

6.根据权利要求1所述的一种聚合物固态电解质及无负极固态钠电池的制备方法，其特征在于，所述第三步...

【专利技术属性】
技术研发人员：王治宇，徐周，邱介山，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：