[發明專利]鈉離子電池負極補鈉方法及鈉離子電池在審
| 申請號: | 201810590050.8 | 申請日: | 2018-06-08 |
| 公開(公告)號: | CN108878780A | 公開(公告)日: | 2018-11-23 |
| 發明(設計)人: | 李國龍;張耀;陳輝 | 申請(專利權)人: | 欣旺達電子股份有限公司 |
| 主分類號: | H01M4/1393 | 分類號: | H01M4/1393;H01M4/1397;H01M4/1391;H01M4/1395;H01M4/04;H01M4/133;H01M4/136;H01M4/131;H01M4/134;H01M10/054 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 鈉離子電池 負極片 液態金屬鈉 負極 熔融 首次庫倫效率 負極材料 負面影響 固態金屬 金屬鈉 滲入 | ||
本發明揭示了一種鈉離子電池負極補鈉方法及鈉離子電池,包括:在惰性氣氛中,將固態金屬鈉在一定溫度下熔融,得到液態金屬鈉;將所述液態金屬鈉均勻添加于負極片的表面,使得所述液態金屬鈉滲入所述負極片的負極材料之間的空隙中;干燥所述負極片。本發明提供的鈉離子電池負極補鈉方法及鈉離子電池,通過在惰性氣氛中,將金屬鈉熔融后均勻添加于負極片的表面,簡單高效地了實現對鈉離子電池進行補鈉,解決鈉離子電池首次庫倫效率低的問題,提高了鈉離子電池整體的能量密度,對鈉離子電池也無負面影響。
技術領域
本發明涉及鈉離子電池技術領域,具體涉及一種鈉離子電池負極補鈉方法及鈉離子電池。
背景技術
在鋰資源有限且成本較高的情況下,鈉離子電池由于具有成本低、儲量豐富、分布廣泛的特點,將成為鋰離子電池的理想替代者。鈉離子電池的工作原理與鋰離子電池類似,利用鈉離子在正負極之間嵌脫過程實現充放電,故鈉離子電池也存在首次庫倫效率低的問題,主要是由于鈉離子電池第一圈充電時從正極脫出的鈉離子會在負極發生反應,形成SEI膜或發生其他副反應,造成活性鈉離子損失。這樣在鈉離子電池放電時就無法有同等的鈉離子從負極脫出返回正極,材料的性能無法完全發揮,導致電池的容量偏低。
通過對鈉離子電池進行補鈉,可以解決鈉離子電池首次庫倫效率低的問題。現有關于鈉離子電池的補鈉方法有以下幾種:1、將金屬與氧化鈉混合,共同作為添加劑加入正極材料,采用電化學的方式釋放其中的鈉離子,對鈉離子電池進行補鈉。2、將金屬鈉溶解于有機溶劑,然后將含鈉有機溶液噴灑或滴加于負極片表面,使有機鈉溶液中的鈉離子被還原成金屬鈉并嵌入負極片中,完成對鈉離子電池的補鈉。
上述方法1存在效率不高的缺點,電化學方法可以釋放部分鈉離子,但是還會剩余一些非活性的雜質,造成鈉離子電池整體能量密度的降低。上述方法2存在工序較復雜的缺點,而且在負極中引入有機溶劑,在鈉離子電池制作階段可能會出現有機物殘留在負極,從而使鈉離子電池的性能惡化。
發明內容
本發明的主要目的為提供一種鈉離子電池負極補鈉方法,通過簡單高效的方法實現對鈉離子電池進行補鈉,解決鈉離子電池首次庫倫效率低的問題。
本發明提出一種鈉離子電池負極補鈉方法,包括以下步驟:
在惰性氣氛中,將固態金屬鈉在指定溫度范圍下熔融,得到液態金屬鈉;
將指定量的所述液態金屬鈉均勻添加于負極片的表面,使得所述液態金屬鈉均勻滲入所述負極片的負極材料之間的空隙中;
干燥所述負極片。
優選地,所述在惰性氣氛中,將固態金屬鈉在指定溫度范圍下熔融,得到液態金屬鈉的步驟包括:
向熔融罐內輸入指定量的惰性氣體,并開啟真空加熱器將所述熔融罐加熱到指定溫度范圍來對所述固態金屬鈉進行熔融,得到液態金屬鈉。
優選地,所述將指定量的所述液態金屬鈉均勻添加于負極片的表面,使得所述液態金屬鈉均勻滲入所述負極片的負極材料之間的空隙中的步驟,包括:
將所述液態金屬鈉輸送至置于收放卷系統內的負極片上,通過控制所述液態金屬鈉從擠壓模頭擠出的速度,控制在所述負極片上添加所述液態金屬鈉的量與位置,使得所述液態金屬鈉均勻滲入所述負極片的負極材料之間的空隙中。
優選地,所述惰性氣氛采用的惰性氣體包括氬氣、氦氣中的一種或兩種。
優選地,所述指定溫度范圍包括98℃至200℃。
優選地,所述指定量的所述液態金屬鈉的范圍為所述負極片的負極材料總容量的1%至25%。
優選地,所述負極片的負極材料包括硬碳材料、硫化物、氧化物、金屬單質以及合金材料中的一種或幾種。
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