本申請涉及電池，尤其涉及一種負(fù)極片及其制備方法、鈉離子電池及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、鈉離子電池因其在低溫性能、倍率性能和安全性能中獨(dú)特的性能優(yōu)勢及其成本優(yōu)勢，在儲能及小動(dòng)力領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用前景。鈉離子電池主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜和殼體等部分組成，其中電解液在電池體系中扮演著重要角色，不僅是電池中活性離子傳輸?shù)拿浇椋€參與電極/電解質(zhì)界面膜的形成，因此合適的電解液能極大的提升電池的電化學(xué)性能。

2、目前商業(yè)使用中，常見的電解液類型主要為碳酸酯類電解液和醚類電解液，其中醚基電解液在負(fù)極表面形成較薄且均勻致密的sei膜，在提高鈉離子電池界面穩(wěn)定性的同時(shí)，可以保證鈉離子在界面處的快速傳輸，具有更好的動(dòng)力學(xué)性能，但是醚類電解液存在溶劑化共嵌入的問題，再循環(huán)的過程中會(huì)破壞電極結(jié)構(gòu)，不適合用于長循環(huán)場景；酯基電解液不存在溶劑化共嵌入得問題，循環(huán)性能較優(yōu)，但是酯基電解液的穩(wěn)定性較差，鈉離子溶解度較高，導(dǎo)致其在高倍率測試條件下，成膜不穩(wěn)定，倍率性能差。

3、因此開發(fā)一種簡單可行，兼顧循環(huán)和倍率性能的電池制備方法對促進(jìn)鈉離子電池的實(shí)際應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化具有重要的意義。

4、申請內(nèi)容

5、有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N負(fù)極片及其制備方法、鈉離子電池及其制備方法，旨在提供一種負(fù)極片和鈉離子電池，能夠兼顧循環(huán)和倍率性能。

6、本申請實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，提供一種負(fù)極片的制備方法，包括：提供初始鈉離子電池，所述初始鈉離子電池包括初始負(fù)極片、初始正極片、第一隔膜和醚基電解液；對所述初始鈉離子電池進(jìn)行充放電處理，以對所述初始負(fù)極片進(jìn)行預(yù)處理；從所述初始鈉離子電池中取出經(jīng)過所述預(yù)成膜的所述初始負(fù)極片，得到負(fù)極片。

7、在一些實(shí)施例中，所述醚基電解液的主鹽為napf6、naclo4中的一種或多種；和/或，所述醚基電解液的溶劑為乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚中一種或多種；和/或，所述醚基電解液為商用電解液。

8、在一些實(shí)施例中，所述初始負(fù)極片的材料包括硬碳、石墨、多孔碳、軟碳、中間相碳微球、錫合金、鉍合金、金屬鈉中的一種或多種；和/或，所述初始正極片包括正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，其中，所述正極活性物質(zhì)包括層狀氧化物、聚陰離子類、普魯士藍(lán)類中的任意一種或多種；和/或，所述第一隔膜選用聚乙烯、聚丙烯、玻璃纖維隔膜或聚四氟乙烯。

9、在一些實(shí)施例中，所述對所述初始鈉離子電池進(jìn)行充放電處理包括：以0.1c～1c的電流對所述初始鈉離子電池進(jìn)行充放電循環(huán)，循環(huán)次數(shù)為1～20次。

10、在一些實(shí)施例中，所述從所述初始鈉離子電池中取出經(jīng)過所述預(yù)成膜的所述初始負(fù)極片，包括：在充滿惰性氣體的手套箱中拆開所述初始鈉離子電池并取出經(jīng)過所述預(yù)成膜的所述初始負(fù)極片，然后晾干。

11、相應(yīng)的，本申請實(shí)施例還提供一種負(fù)極片，由上述的制備方法制得。

12、相應(yīng)的，本申請實(shí)施例還提供一種鈉離子電池，包括正極片、負(fù)極片、第二隔膜和酯基電解液，其中，所述負(fù)極片由上述的制備方法制得。

13、在一些實(shí)施例中，所述酯基電解液的主鹽為napf6、naclo4中的一種或多種；和/或，所述酯基電解液的溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯中的一種或多種；和/或，所述酯基電解液為商用電解液；和/或，所述正極片包括正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，其中，所述正極活性物質(zhì)包括層狀氧化物、聚陰離子類、普魯士藍(lán)類中的任意一種或多種；和/或，所述第二隔膜選用聚乙烯、聚丙烯、玻璃纖維隔膜或聚四氟乙烯；和/或，所述第一隔膜和第二隔膜采用相同材料的隔膜。

14、相應(yīng)的，本申請實(shí)施例還提供一種鈉離子電池的制備方法，包括：提供初始鈉離子電池，所述初始鈉離子電池包括初始負(fù)極片、初始正極片、第一隔膜和醚基電解液；對所述初始鈉離子電池進(jìn)行充放電處理，以對所述初始負(fù)極片以及所述初始正極片進(jìn)行預(yù)處理；從所述充放電處理后的所述初始鈉離子電池中取出所述初始負(fù)極片以及所述初始正極片，得到負(fù)極片和正極片；制備形成鈉離子電池，其中，所述鈉離子電池包括所述正極片、所述負(fù)極片、第二隔膜和酯基電解液。

15、在一些實(shí)施例中，所述醚基電解液的主鹽為napf6、naclo4中的一種或多種；和/或，所述醚基電解液的溶劑為乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚中一種或多種；和/或，所述醚基電解液為商用電解液；和/或，所述初始負(fù)極片包括硬碳、石墨、多孔碳、軟碳、中間相碳微球、錫合金、鉍合金、金屬鈉中的一種或多種；和/或，所述初始正極片包括正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，其中，所述正極活性物質(zhì)包括層狀氧化物、聚陰離子類、普魯士藍(lán)類中的任意一種或多種；和/或，所述第一隔膜選用聚乙烯、聚丙烯、玻璃纖維隔膜或聚四氟乙烯；和/或，所述第二隔膜選用聚乙烯、聚丙烯、玻璃纖維隔膜或聚四氟乙烯；和/或，所述第一隔膜和第二隔膜采用相同材質(zhì)的隔膜；和/或，所述對所述初始鈉離子電池進(jìn)行充放電處理包括：以0.1c～1c的電流對所述初始鈉離子電池進(jìn)行充放電循環(huán)，循環(huán)次數(shù)為1～20次。

16、本申請的負(fù)極片的制備方法，通過電化學(xué)方法對初始電極片進(jìn)行預(yù)處理，其中醚基電解液會(huì)在鈉離子電池的負(fù)極片表面預(yù)先構(gòu)筑一層界面膜，此界面膜穩(wěn)定性優(yōu)良，且可促進(jìn)鈉離子的快速傳輸，具有更好的動(dòng)力學(xué)性能。在應(yīng)用到后續(xù)制備鈉離子電池時(shí)，通過與酯基電解液協(xié)同作用，能夠充分實(shí)現(xiàn)醚基電解液和酯基電解液的雙重優(yōu)勢且能避開兩種電解液對應(yīng)的不利影響，既能夠提高鈉離子電池界面穩(wěn)定性，保證鈉離子在界面處的快速傳輸，以及使得鈉離子電池的動(dòng)力學(xué)性能和循環(huán)性能優(yōu)異，且不存在溶劑化共嵌入以及穩(wěn)定性差的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

技術(shù)特征：

1.一種負(fù)極片的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述對所述初始鈉離子電池進(jìn)行充放電處理包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述從所述初始鈉離子電池中取出經(jīng)過所述預(yù)成膜的所述初始負(fù)極片，包括：

6.一種負(fù)極片，其特征在于，由權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的制備方法制得。

7.一種鈉離子電池，其特征在于，包括正極片、負(fù)極片、第二隔膜和酯基電解液，其中，所述負(fù)極片由權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的制備方法制得。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鈉離子電池，其特征在于，

9.一種鈉離子電池的制備方法，其特征在于，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本申請公開一種負(fù)極片及其制備方法、鈉離子電池及其制備方法，屬于電池技術(shù)領(lǐng)域。本申請的負(fù)極片的制備方法，通過電化學(xué)方法對初始電極片進(jìn)行預(yù)處理，使醚基電解液在鈉離子電池的負(fù)極片表面預(yù)先構(gòu)筑一層界面膜，此界面膜穩(wěn)定性優(yōu)良，且可促進(jìn)鈉離子的快速傳輸，具有更好的動(dòng)力學(xué)性能。在應(yīng)用到后續(xù)制備鈉離子電池時(shí)，通過與酯基電解液協(xié)同作用，能夠充分實(shí)現(xiàn)醚基電解液和酯基電解液的雙重優(yōu)勢且能避開兩種電解液對應(yīng)的不利影響，既能夠提高鈉離子電池界面穩(wěn)定性，保證鈉離子在界面處的快速傳輸，以及使得鈉離子電池的動(dòng)力學(xué)性能和循環(huán)性能優(yōu)異，且不存在溶劑化共嵌入以及穩(wěn)定性差的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：劉義,段田芳,楊凈,舒文瀟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢天鈉科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6