一种正极复合活性材料、正极极片、钠离子电池.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115966697A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202211683778.8H01M10/0569(2010.01)(22)申请日2022.12.27(71)申请人蜂巢能源科技股份有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人方伟李强邵梦吴江雪苏树发(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250专利代理师赵永丽(51)Int.Cl.H01M4/62(2006.01)H01M4/131(2010.01)H01M4/80(2006.01)H01M10/054(2010.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种正极复合活性材料、正极极片、钠离子电池(57)摘要本发明涉及钠离子电池技术领域，具体涉及一种正极复合活性材料、正极极片、钠离子电池。正极复合活性材料包括MXene纳米片以及均匀分布在所述MXene纳米片的层间和/或表面的NaFeO2。MXene是由碳层和过渡金属层交替组成的二维无机层状化合物，这赋予了MXene材料良好的导电性。与纯NaFeO2相比，MXene纳米片与NaFeO2所构成的正极复合活性材料具有更加优异的电子传输能力，从而提高了钠离子电池的充放电能力，即使低温条件下也能够进行正常的充放电工作。CN115966697ACN115966697A权利要求书1/1页1.一种正极复合活性材料，其特征在于，包括MXene纳米片以及均匀分布在所述MXene纳米片的层间和/或表面的NaFeO2。2.根据权利要求1所述的正极复合活性材料，其特征在于，所述MXene纳米片与NaFeO2的质量比为1％‑7％。3.根据权利要求1或2所述的正极复合活性材料，其特征在于，所述MXene纳米片的材料包括Ti3C2Tx、Ti2NTx、Ti2CTx、Ti4C3Tx和V2CTx中的至少一种，Tx包括‑OH、‑F和＝O中的至少一种。4.一种正极极片，其特征在于，包括正极集流体以及位于所述正极集流体的两侧表面的正极活性层，所述正极活性层中包括权利要求1‑3任一项所述的正极复合活性材料。5.根据权利要求4所述的正极极片，其特征在于，所述正极活性层中还包括纳米导电颗粒、碳纳米管和粘合剂，所述正极复合活性材料、纳米导电颗粒和碳纳米管均匀分散在所述正极活性层中；优选的，在所述正极活性层中，所述正极复合活性材料的质量分数为90％‑98％，所述纳米导电颗粒的质量分数为0.3％‑3％，所述碳纳米管的质量分数为0.2％‑3％，其余为所述粘合剂；优选的，所述纳米导电颗粒包括导电炭黑；所述粘合剂的材料包括聚偏二氟乙烯。6.根据权利要求4或5所述的正极极片，其特征在于，所述正极活性层中还均匀分散有氮掺杂介孔碳；优选的，所述氮掺杂介孔碳中氮的掺杂量为0.01％‑1％；优选的，在所述正极活性层中，所述氮掺杂介孔碳的质量分数为0.1％‑3％；优选的，所述氮掺杂介孔碳的孔径为2nm‑50nm；优选的，所述氮掺杂介孔碳的粒径为500nm‑10μm。7.根据权利要求4所述的正极极片，其特征在于，所述正极集流体为多孔集流体；优选的，所述正极集流体中的孔径为100nm‑2μm；优选的，所述正极集流体的材料包括多孔铝箔、多孔钛、多孔镍或多孔银。8.一种钠离子电池，其特征在于，包括电解液、负极极片、以及权利要求4‑7任一项所述的正极极片。9.根据权利要求8所述的钠离子电池，其特征在于，所述电解液采用四氢呋喃与乙二醇二甲醚的混合溶剂；优选的，所述混合溶剂中四氢呋喃的体积含量为1％‑40％。10.根据权利要求8所述的钠离子电池，其特征在于，所述负极极片包括负极集流体以及位于所述负极集流体的两侧表面的负极活性层，所述负极活性层包括均匀分散的负极活性材料和氮掺杂介孔碳；优选的，所述氮掺杂介孔碳中氮的掺杂量为0.01％‑1％；优选的，在所述负极活性层中，所述氮掺杂介孔碳的质量分数为0.1％‑3％；优选的，所述负极集流体为多孔集流体。2CN115966697A说明书1/5页一种正极复合活性材料、正极极片、钠离子电池技术领域[0001]本发明涉及钠离子电池技术领域，具体涉及一种正极复合活性材料、正极极片、钠离子电池。背景技术[0002]当今社会，能源短缺和环境污染问题已经成为限制社会发展的最大问题。为了解决能源、环境问题，需要实现能源的高效利用。现阶段，最高效的二次电池是锂离子电池，锂离子电池已经广泛应用于各类电子器件、交通、航天等各个领域。但是由于锂元素储量有限，导致锂离子电池的价格较高。与锂离子电池相比，钠离子电池的成本较低，因此具有良好的发展前景。[0003]钠离子电池的主要构成为正极、负极、隔膜、电解液和集流体，其中正极和负极材料的结构和性能决定着整个电池的储钠