一种钠离子电池正极片及其制备方法、钠离子电池.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112768699A(43)申请公布日2021.05.07(21)申请号202110033119.9(22)申请日2021.01.11(71)申请人湖南立方新能源科技有限责任公司地址412000湖南省株洲市天元区创业大道128号天易科技城自主创业园J地块(72)发明人聂阳张倩徐雄文袁依婷(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人潘俊达郭宝煊(51)Int.Cl.H01M4/66(2006.01)H01M10/054(2010.01)H01M10/42(2006.01)H01M4/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种钠离子电池正极片及其制备方法、钠离子电池(57)摘要本发明属于钠离子电池技术领域，尤其涉及一种钠离子电池正极片，包括正极集流体、正极活性物质层和补钠添加剂层，正极活性物质层设置于正极集流体的至少一表面，补钠添加剂层设置于正极活性物质层的至少一表面，补钠添加剂层包括补钠添加剂，补钠添加剂在发生电化学反应后的残留物为气体。本发明的钠离子电池正极片，在正极活性物质层的表面均匀分布一层补钠添加剂层，补钠添加剂层中的补钠添加剂能够减少可逆钠离子的消耗，能够提高钠离子电池的能量密度。补钠添加剂在发生电化学反应后的产物为气体且分布在正极片的表面，残余组分可由电池生产过程中高温化成后的除气过程除去，不会与电极极片发生副反应而对电池的电化学性能产生影响。CN112768699ACN112768699A权利要求书1/1页1.一种钠离子电池正极片，其特征在于，包括正极集流体、正极活性物质层和补钠添加剂层，所述正极活性物质层设置于所述正极集流体的至少一表面，所述补钠添加剂层设置于所述正极活性物质层的至少一表面，所述补钠添加剂层包括补钠添加剂，所述补钠添加剂在发生电化学反应后的残留物为气体。2.根据权利要求1所述的钠离子电池正极片，其特征在于，所述补钠添加剂层的厚度为1～100μm，所述补钠添加剂包括Na2CxOyNz、Na2(CO)m和Na2CO3中的至少一种，其中，x＝1～4，y＝0～4，z＝1～4，m＝3～6。3.根据权利要求1所述的钠离子电池正极片，其特征在于，所述正极活性物质层包括正极活性物质、正极粘接剂和正极导电剂，所述正极活性物质、所述正极粘接剂、所述正极导电剂的质量比为80～98％：1～10％：1～10％，所述正极补钠添加剂与所述正极活性物质的质量百分比为0.05～0.2：1，所述正极活性物质的充电截止电位大于所述补钠添加剂的分解电位。4.根据权利要求3所述的钠离子电池正极片，其特征在于，所述正极活性物质包括层状氧化物、聚阴离子化合物和普鲁士蓝中的任意一种，所述层状氧化物包括NaxMO2，其中，x>0，M＝Ni、Co、Mn或Fe；所述聚阴离子化合物包括NaxMy(PO4)z，其中，x>0，y>0，z>0，M＝Fe、V或Mn；和/或所述聚阴离子化合物包括Na2My(SO4)2(H2O)2，其中，y>0，M为过渡金属；所述普鲁士蓝包括NaxMM’(CN)6其中，x>0，MM＇＝Fe，Co，Mn或Ni。5.根据权利要求4所述的钠离子电池正极片，其特征在于，所述层状氧化物包括铜铁锰酸钠、钴酸钠和锰酸钠中的至少一种，所述聚阴离子化合物包括磷酸钒钠、氟磷酸钒钠和磷酸铁钠中的至少一种，所述普鲁士蓝包括NaxFe[Fe(CN)6]和NaxMnFe(CN)6中的至少一种，其中，1≤x≤2。6.根据权利要求3所述的钠离子电池正极片，其特征在于，所述正极粘接剂包括羧甲基纤维素钠、聚氨酯、含氟树脂、海藻酸钠和橡胶中的至少一种，所述正极导电剂包括乙炔黑、科琴黑、导电石墨、碳纳米管、炭黑和纳米碳纤维中的至少一种。7.根据权利要求1所述的钠离子电池正极片，其特征在于，所述正极集流体包括铝箔或涂炭铝箔。8.一种如权利要求1～7任一项所述的钠离子电池正极片的制备方法，其特征在于，包括以下操作：将正极粘接剂和溶剂混合后，加入正极活性物质、正极导电剂和正极粘接剂分散后得到正极浆料，将所述正极浆料设置于所述正极集流体的至少一表面，得到正极活性物质层；将粘接剂和所述溶剂混合后，加入补钠添加剂得到补钠添加剂浆料，将所述补钠添加剂浆料设置于所述正极活性物质层的至少一表面，得到钠离子电池正极片。9.根据权利要求8所述的钠离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述粘接剂包括聚烯烃、羧甲基纤维素钠、聚氨酯、含氟树脂和橡胶中的至少一种，所述粘接剂与所述补钠添加剂的质量百分比为1：20～1：100，所述补钠添加剂浆料的固含量为30～99％，所述溶剂包括N‑甲基吡咯烷酮。10.一种钠离子电池，其特征在于，包括正极片、负极片和设置于所述正极片和所